Унутраная энергія

Уну́траная эне́ргія — энергія, якую мае цела ў стане з нулявой механічнай энергіяй.

Наяўнасць унутранай энергіі вынікае са здольнасці цела здзяйсняць работу, не змяняючы пры гэтым сваёй механічнай энергіі. Напрыклад, газ, расшыраючыся, выконвае работу

${\displaystyle A=\int dFdr=\int Pdsdr=\int PdV}$.

Гэтая работа можа прывесці да змянення (павелічэння) механічнай энергіі цела, на якое аказваецца ціск. Па закону захавання энергіі, энергія газу пры гэтым змяншаецца на такую ж велічыню. Але, паколькі механічны стан газу не змяніўся, то работа выконваецца за кошт унутранай энергіі газу:

${\displaystyle A=\Delta U}$

У агульным выпадку, змяненне ўнутранай энергіі тэрмадынамічный сістэмы роўнае рабоце, якую выконвае сістэма, і цеплыні, якая перадаецца сістэме:

${\displaystyle \Delta U=A+Q}$

У ізахорным працэсе (V = const):

${\displaystyle \Delta U=Q}$

У адыябатным працэсе (Q = 0):

${\displaystyle \Delta U=A}$

Такім чынам, унутраную энергію можна вызначыць як функцыю стану тэрмадынамічнай сістэмы, якая колькасна роўная рабоце, якую трэба здзейсніць над сістэмай (у адыябатным працэсе), каб перавесці яе ў гэты стан са стану з нулявой унутранай энергіяй:

${\displaystyle U=\int \limits _{s_{0}}^{s}\delta A(Q=0)}$.

Складнікамі ўнутранай энергіі цела з’яўляюцца:

• кінетычная энергія цеплавога руху малекул цела;
• патэнцыйная энергія ўзаемадзеяння між малекуламі;
• унутраная энергія малекул.

Гл. таксама

• Цеплаперадача

Літаратура

• Унутраная энергія // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 16: Трыпалі — Хвіліна / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2003. — Т. 16. — С. 239. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0263-6 (т. 16).