Barne energia

Alai

• Barne energiaren aldakuntza
• Barne energiaren adibideak
• Beste energia mota batzuk

The barne energiaTermodinamikaren Lehen Printzipioaren arabera, sistema baten barruan partikulen ausazko mugimenduarekin loturikoa bezala ulertzen da. Mugitzen ari diren objektuekin lotutako sistema makroskopikoen ordenatutako energiatik desberdina da, objektuek eskala mikroskopiko eta molekularrean duten energia aipatzen baitu.

A) Bai, objektu bat erabat deskantsatuta egon daiteke eta ez du itxurazko energiarik (ez potentziala ez zinetikoa), eta, hala ere, mugitzen diren molekulekin egon daiteke, segundoko abiadura handian mugituz. Izan ere, molekula horiek elkarri erakarri eta uxatuko dituzte beren egoera kimikoen eta faktore mikroskopikoen arabera, nahiz eta begi hutsez mugimendu behatzerik ez egon.

Barne energia kantitate handitzat jotzen da, hau da, partikula sistema jakin bateko materia kantitatearekin lotuta dago. Gero beste energia mota guztiak biltzen ditu substantzia jakin baten atomoetan jasotako elektrikoa, zinetikoa, kimikoa eta potentziala.

Energia mota hau zeinuaren bidez irudikatu ohi da EDO.

Barne energiaren aldakuntza

The barne energia partikula-sistemak alda daitezke, haien kokapen espaziala edo hartutako forma edozein dela ere (likidoen eta gasen kasuan). Adibidez, partikulen sistema itxi batean beroa sartzerakoan, osotasunaren barne energiari eragingo dion energia termikoa gehitzen da.

Hala ere, barne energia a daegoera funtzioa, hau da, ez du materiaren bi egoerak lotzen dituen aldakuntzari erantzuten, haren hasierako eta azken egoerari baizik. Horregatik ziklo jakin batean barne energiaren aldakuntzaren kalkulua zero izango da betiizan ere, hasierako egoera eta azken egoera bera dira.

Aldaketa hau kalkulatzeko formulazioak hauek dira:

ΔU = U_B - EDO_TO, non sistema A egoeratik B egoerara igaro den.

ΔU = -W, W lan mekaniko kantitate bat egiten den kasuetan, sistemaren hedapena eta bere barne energia gutxitzea eragiten duena.

ΔU = Q, barne energia handitzen duen bero energia gehitzen dugun kasuetan.

ΔU = 0, barne energiaren aldaketa ziklikoen kasuetan.

Kasu horiek guztiak eta beste batzuk sisteman energia kontserbatzeko printzipioa deskribatzen duen ekuazio batean laburbil daitezke:

ΔU = Q + W

Barne energiaren adibideak

1. Pilak. Kargatutako baterien gorputzak barneko energia erabilgarria du erreakzio kimikoak azidoen eta metal astunen artean. Barne energia hori handiagoa izango da bere karga elektrikoa osatutakoan eta gutxiago kontsumitu denean, nahiz eta bateria kargagarrien kasuan energia hori handitu daiteke berriro entxufetik elektrizitatea sartuz.
2. Gas konprimituak. Kontuan hartuta gasek edukiontziaren bolumen osoa okupatu ohi dutela, haien barne energia aldatu egingo baita leku kopuru handiagoa eta txikiagoa denean handituko baita. Beraz, gelan barreiatutako gas batek zilindro batean konprimitzen baditugu baino barne energia gutxiago du, bere partikulek harreman estuagoa izatera behartuko baitute.
3. Handitu materiaren tenperatura. Adibidez, ur gramo eta kobre gramo baten tenperatura handitzen badugu, biak 0 ° C-ko oinarrizko tenperaturan, ohartuko gara materia kantitate bera izan arren izotzak kantitate handiagoa beharko duela. nahi den tenperatura lortzeko energia osoa. Bere bero espezifikoa altuagoa delako gertatzen da, hau da, bere partikulek kobrearenak baino gutxiago hartzen dute sartutako energiaren aurrean, eta beroa askoz polikiago gehitzen diote barneko energiari.
4. Likido bat astindu. Azukrea edo gatza uretan disolbatzen ditugunean edo antzeko nahasketak sustatzen ditugunean, normalean likidoa tresna batekin astintzen dugu disoluzio handiagoa sustatzeko. Gure ekintzak emandako lan kantitatea (W) sartzeak sortutako sistemaren barneko energia handitzearen ondorioz gertatzen da, eta horrek parte hartzen duen partikulen artean erreaktibitate kimiko handiagoa ahalbidetzen du.
5. Lurrunaurarena. Ura irakin ondoren, lurrunak ontziko ur likidoak baino barne energia handiagoa duela ohartuko gara. Izan ere, berdina izan arren molekulak (konposatua ez da aldatu), eraldaketa fisikoa eragiteko energia kaloriko (Q) kopuru bat gehitu diogu urari, bere partikulen asaldura handiagoa sortuz.

Beste energia mota batzuk