Innri orka

Efni.

• Innri orkubreytileiki
• Dæmi um innri orku
• Aðrar tegundir orku

The innri orka, samkvæmt fyrsta meginreglunni um hitafræði, er það skilið sem tengt handahófskenndri hreyfingu agna innan kerfis. Það er frábrugðið raðaðri orku stórsjákerfa, sem tengjast hlutum á hreyfingu, að því leyti að hún vísar til orkunnar sem hluti inniheldur á smásjá og sameindamælikvarða.

Svo, Hlutur getur verið í hvíld og skortur greinilega orku (hvorki mögulegur né hreyfanlegur) og samt verið hitabelti sameinda sem hreyfast, hreyfist á miklum hraða á sekúndu. Reyndar munu þessar sameindir laða að og hrinda hver annarri frá sér, háð efnafræðilegum aðstæðum þeirra og smásjálegum þáttum, jafnvel þó að það sé engin sjáanleg hreyfing með berum augum.

Innri orka er talin mikið magn, það er tengt magni efnis í tilteknu agnakerfi. Jæja samanstendur af öllum öðrum orkum raf-, hreyfi-, efnafræðilegur og hugsanlegur í atómum tiltekins efnis.

Þessi tegund orku er venjulega táknuð með tákninu EÐA.

Innri orkubreytileiki

The innri orka agnakerfa getur verið breytilegt, óháð staðbundinni stöðu eða áunninni lögun (þegar um er að ræða vökva og lofttegundir). Til dæmis, þegar varmi er lokað í lokað kerfi agna, bætist við varmaorka sem mun hafa áhrif á innri orku heildarinnar.

En engu að síður, innri orka er astöðuaðgerð, það er, hún sinnir ekki breytileikanum sem tengir tvö ríki efnisins, heldur upphafs- og endanlegt ástand þess. Þess vegna útreikningur á breytileika innri orku í tiltekinni lotu verður alltaf núllþar sem upphafsástand og lokaástand eru eitt og hið sama.

Samsetningar til að reikna þessa breytingu eru:

ΔU = U_B - EÐA_TIL, þar sem kerfið hefur farið frá ríki A í ríki B.

ΔU = -W, í þeim tilfellum þegar unnið er að vélrænni vinnu W sem leiðir til stækkunar kerfisins og minnkandi innri orku þess.

ΔU = Q, í þeim tilfellum sem við bætum við hitaorku sem eykur innri orku.

ΔU = 0, í tilfellum hringlaga breytinga á innri orku.

Öll þessi tilfelli og önnur er hægt að draga saman í jöfnu sem lýsir meginreglunni um orkusparnað í kerfinu:

ΔU = Q + W

Dæmi um innri orku

1. Rafhlöður. Í líkama hleðslu rafhlaðanna er notuð innri orka, þökk sé efnahvörf milli sýranna og þungmálma inni. Sú innri orka verður meiri þegar rafmagnið er fullbúið og minna þegar það hefur verið neytt, þó að þegar um er að ræða endurhlaðanlegar rafhlöður er hægt að auka þessa orku með því að koma rafmagni frá innstungunni.
2. Þjappaðar lofttegundir. Þegar litið er til þess að lofttegundir hafa tilhneigingu til að herða heildarmagn ílátsins sem þær eru í, þar sem innri orka þeirra er breytileg þar sem þetta pláss er meira og eykst þegar það er minna. Þannig hefur gas sem er dreift í herbergi minni innri orku en ef við þjappar því saman í hólk, þar sem agnir þess neyðast til að hafa meiri samskipti.
3. Auka hitastig efnis. Ef við hækkum til dæmis gramm af vatni og grammi af kopar, bæði við grunnhitastig 0 ° C, munum við taka eftir því að þrátt fyrir að vera jafnmikið af efni þarf ísinn meira magn af heildarorku til að ná tilætluðu hitastigi. Þetta er vegna þess að sérstakur hiti hans er hærri, það er agnir þess eru minna móttækilegar fyrir orkunni sem er kynnt en kopar og bætir hita miklu hægar við innri orku hennar.
4. Hristu vökva. Þegar við leysum upp sykur eða salt í vatni eða eflum svipaðar blöndur hristum við venjulega vökvann með tæki til að stuðla að meiri upplausn. Þetta er vegna aukningarinnar á innri orku kerfisins sem framleitt er með tilkomu þess magns vinnu (W) sem aðgerð okkar veitir, sem gerir kleift að auka efnafræðilegan viðbrögð milli agna sem málið varðar.
5. Gufaaf vatni. Þegar vatnið er soðið munum við taka eftir því að gufan hefur meiri innri orku en fljótandi vatnið í ílátinu. Þetta er vegna þess að þrátt fyrir að vera það sama sameindir (efnasambandið hefur ekki breyst), til að framkalla líkamlega umbreytingu höfum við bætt ákveðnu magni af kaloríuorku (Q) við vatnið og framkallað meiri æsing agna þess.

Aðrar tegundir orku