Energia wewnętrzna to mikroskopowa energia zawarta w substancji, dana przez losową, nieuporządkowaną energię kinetyczną cząsteczek. Ponadto obejmuje ona energię potencjalną pomiędzy tymi cząsteczkami oraz energię jądrową zawartą w atomach tych cząsteczek. Energia wewnętrzna i energia cieplna są bardzo podobne w podstawowym kontekście termodynamicznym. Różnią się one jednak, ponieważ energia wewnętrzna obejmuje znacznie więcej niż tylko średnią energię kinetyczną cząsteczek. To rozróżnienie jest ważne, ponieważ energie potencjalne pomiędzy molekułami i atomami są istotne dla zrozumienia przemian fazowych, reakcji chemicznych, reakcji jądrowych i wielu innych zjawisk mikroskopowych.
Wszystkie obiekty w przestrzeni wykazują energię makroskopową i mikroskopową. Chociaż są one bardzo podobne w koncepcji, główną różnicą jest to, że energia mikroskopowa nie może być widziana. Na przykład, szklanka wody na stole nie ma widocznej energii makroskopowej, ale w skali mikroskopowej jest to masa cząsteczek o dużej prędkości, podróżujących z prędkością setek metrów na sekundę.
Pierwsze prawo termodynamiki mówi, że energia wewnętrzna może być zmieniona w systemie poprzez wykonanie pracy, dodanie/odjęcie ciepła z systemu lub kombinację tych dwóch. Jeśli system jest izolowany, nie może wchodzić w interakcje z otoczeniem, co oznacza, że jego energia wewnętrzna nie może się zmienić.
Do dalszej lektury
- Energia kinetyczna
- Energia potencjalna
- Energia termiczna
- System i otoczenie
- Pierwsze prawo termodynamiki
- Albo odkryj przypadkową stronę