Ички энергия

Мазмун

• Ички энергиянын өзгөрүшү
• Ички энергиянын мисалдары
• Энергиянын башка түрлөрү

The ички энергия, Термодинамиканын Биринчи принцибине ылайык, бул бөлүкчөлөрдүн бир тутумдун туш келди кыймылына байланыштуу деп түшүнүлөт. Ал кыймылдаган объекттер менен байланышкан макроскопиялык тутумдардын иреттелген энергиясынан айырмаланат, микроскопиялык жана молекулярдык масштабдагы объектилер камтыган энергияны билдирет.

Ошентип, бир нерсе толугу менен эс алып, көрүнүп турган энергияга (потенциалдык да, кинетикалык да) ээ болбой, кыймылдаган молекулаларга берилип кетиши мүмкүн, секундасына жогорку ылдамдыкта кыймылда. Чындыгында, бул молекулалар көзгө көрүнгөн кыймыл болбогондугуна карабастан, химиялык шарттарына жана микроскопиялык факторлоруна жараша бири-бирин өзүнө тартып турат.

Ички энергия экстенсивдүү чоңдук деп эсептелет, башкача айтканда, берилген бөлүкчө тутумундагы заттын көлөмүнө байланыштуу. Мейли энергиянын башка бардык түрлөрүн камтыйт берилген заттын атомдорундагы электрдик, кинетикалык, химиялык жана потенциал.

Энергиянын бул түрүн көбүнчө белги билдирет ЖЕ.

Ички энергиянын өзгөрүшү

The ички энергия бөлүкчөлөрдүн тутумдары мейкиндиктеги абалына же пайда болгон формасына карабастан ар кандай болушу мүмкүн (суюктуктар менен газдарда). Мисалы, бөлүкчөлөрдүн жабык тутумуна жылуулук киргизгенде, бүтүндөй ички энергияга таасир этүүчү жылуулук энергиясы кошулат.

Бирок, ошентсе да, ички энергия аабал функциясы, башкача айтканда, ал заттын эки абалын байланыштырган вариацияга эмес, анын баштапкы жана акыркы абалына катышат. Ошол себептен берилген циклдеги ички энергиянын өзгөрүүсүн эсептөө ар дайым нөлгө барабар болотбаштапкы абалы менен акыркы абалы бирдей болгондуктан.

Бул вариацияны эсептөөчү формулалар:

ΔU = U_Б - ЖЕ_TO, ал жерде система А абалынан В абалына өткөн.

ΔU = -W, W системасынын кеңейишине жана анын ички энергиясынын төмөндөшүнө алып келген механикалык жумуштун көлөмү W жасалган учурларда.

ΔU = Q, биз ички энергияны көбөйткөн жылуулук энергиясын кошкон учурларда.

ΔU = 0, ички энергиядагы циклдик өзгөрүүлөрдө.

Ушул жана башка учурлардын бардыгын системада Энергияны сактоо принцибин сүрөттөгөн теңдемеде келтирүүгө болот:

ΔU = Q + W

Ички энергиянын мисалдары

1. Батареялар. Заряддалган батареялардын корпусунда, колдонууга жарактуу ички энергия жайгашкан химиялык реакциялар ичиндеги кислоталар менен оор металлдардын ортосунда. Бул ички энергия, анын электрдик жүктөмү аяктаганда чоңураак болот, ал эми сарпталганда азыраак болот, бирок кайра заряддалуучу батареяларда, электр энергиясын розеткадан электр кубатын алуу менен дагы көбөйтсө болот.
2. Кысылган газдар. Газдар камтылган идиштин жалпы көлөмүн ээлөөгө жакын экендигин эске алганда, алардын ички энергиясы өзгөрүлүп турат, анткени мейкиндиктин көлөмү чоңураак болуп, ал аз болгондо көбөйөт. Ошентип, бөлмөдө чачыранды газ цилиндрде кысканга караганда, ички энергиясы аз болот, анткени анын бөлүкчөлөрү тыгызыраак өз ара аракеттенишет.
3. Заттын температурасын жогорулатуу. Эгерде температураны, мисалы, бир грамм суу менен бир грамм жезди, 0 ° C температурада көтөрсөк, анда бирдей зат болгонуна карабастан, муз жалпы энергияны көбүрөөк талап кылаарын байкайбыз каалаган температурага жетүү үчүн. Себеби анын салыштырма жылуулугу жогору, башкача айтканда, бөлүкчөлөр жездикине караганда киргизилген энергияны аз кабыл алышат жана анын ички энергиясына жылуулукту жайыраак кошот.
4. Суюктукту чайкаңыз. Кантты же тузду сууда эриткенде же ушул сыяктуу аралашмаларды жайылтууда, адатта, суюктукту чоңураак эрип кетүү үчүн шайман менен чайкайбыз. Бул биздин иш-аракетибиз менен камсыз кылынган иштин көлөмүн (W) киргизүү менен өндүрүлгөн системанын ички энергиясынын жогорулашына байланыштуу, бул катышкан бөлүкчөлөрдүн ортосундагы химиялык реактивдүүлүктү жогорулатат.
5. Буусуу. Суу кайнатылгандан кийин буу идишке кирген суюк сууга караганда ички энергияга көбүрөөк ээ экендигин байкайбыз. Себеби, бирдей болгонуна карабастан молекулалар (кошулма өзгөргөн жок), физикалык трансформацияны баштоо үчүн сууга анын бөлүкчөлөрүнүн көбүрөөк толкундануусун шарттап, белгилүү бир калория энергиясын (Q) коштук.

Энергиянын башка түрлөрү