انرژی درونی

در ترمودینامیک، انرژی درونی (به انگلیسی: Internal energy) به انرژی ذرات سازنده مواد گفته می‌شود که با U یا E نشان داده می‌شود. بالارفتن انرژی درونی به دو صورت تغییر دما یا فاز ماده ظاهر می‌شود. واحد انرژی درونی در سیستم SI، ژول است.

Internal energy
نمادهای رایج	U
دستگاه بین‌المللی یکاها	ژول
یکای اصلی اس‌آی	m2*kg/s2
استخراج از کمیت‌های دیگر	${\displaystyle U=\sum _{i}p_{i}E_{i}\!}$

ترکیب انرژی

انرژی درونی یک جسم مجموع تمام صورت‌های انرژی است که برای آن وجود دارد این صورت‌های عبارتنداز:^[1]

نوع	ترکیبانرژی درونی (U)
انرژی بارز	انرژی‌های جنبشی ملموس (حرکت و چرخش و لرزش مولکول‌ها، حرکت و اسپین الکترون و اسپین هسته).
انرژی نهان	انرژی که برای تغییر فاز مصرف می‌شود.
انرژی شیمیایی	انرژی میان پیوند شیمیایی.
انرژی هسته‌ای	انرژی بسیار زیادی که صرف نگاه داشتن هسته می‌شود.
انرژی‌های متقابل	انرژی‌هایی که در سیستم به‌طور ذاتی وجود دارند (مثلاً تبادل گرما، تبادل جرم، کار و …) اما در هنگام فرایند مصرف می‌شوند.
انرژی گرمایی	مجموع انرژی بارز و انرژی نهان.

قانون اول ترمودینامیک

قانون اول ترمودینامیک به بیان ریاضیاتی می‌گوید:

${\displaystyle \Delta U=\Delta Q+\Delta W\,}$

که در آن ${\displaystyle \Delta U\,}$ تغییرات انرژی درونی ${\displaystyle \Delta Q\,}$ تغییرات گرما و ${\displaystyle \Delta W\,}$ تغییرات کار می‌باشد.

اگر انرژی گرمایی وارد سامانه شده باشد علامت تغییرات گرما در رابطه بالا مثبت و اگر انرژی گرمایی از سامانه خارج و به محیط داده شده باشد علامت تغییرات گرما منفی خواهد بود. همچنین اگر سامانه بر روی محیط کار انجام داده باشد علامت تغییرات کار مثبت و در غیر این صورت علامت آن منفی خواهد بود.

این قانون بیان دیگری از پایستگی انرژی است.

جستارهای وابسته

• قانون اول ترمودینامیک
• ترمودینامیک
• انرژی آزاد گیبس

منابع

1. Cengel, Yungus, A. ; Boles, Michael (2002). Thermodynamics - An Engineering Approach, 4th ed.. McGraw-Hill, 17-18. ISBN 0-07-238332-1.