Внутренняя энергия
Внутренняя энергия — это энергия движения и взаимодействия всех частиц, из которых состоит тело. Она может изменяться при нагревании, охлаждении, совершении работы и других тепловых процессах.
Кинетическая часть внутренней энергии связана со средней скоростью движения частиц. Поэтому при повышении температуры обычно возрастает и внутренняя энергия: связь температуры со средней кинетической энергией частиц разобрана на странице температура и средняя кинетическая энергия. Потенциальная часть особенно важна для жидкостей и твёрдых тел, где частицы заметно взаимодействуют.
Для идеального газа потенциальной энергией взаимодействия частиц пренебрегают, поэтому его внутренняя энергия определяется только движением частиц. Подробнее это рассматривается на странице внутренняя энергия идеального газа. В общем случае изменение внутренней энергии можно записать как \(\Delta U=U_2-U_1\).
При нагревании металлического тела увеличивается средняя скорость движения его частиц. Поэтому возрастает кинетическая составляющая внутренней энергии, а сама внутренняя энергия тела увеличивается.
Внутренняя энергия — это энергия, которой тело обладает в данном состоянии. Количество теплоты и работа — способы передачи энергии, а не виды внутренней энергии. Изменение внутренней энергии системы рассматривают при изучении изменения внутренней энергии.
Что происходит с внутренней энергией тела при его нагревании, если других изменений нет?
Главное
- Внутренняя энергия — сумма кинетической энергии движения частиц и потенциальной энергии их взаимодействия.
- Внутренняя энергия зависит от состояния тела и измеряется в джоулях.
- Изменить её можно, например, нагреванием или совершением работы над телом.