Ynni mewnol

Nghynnwys

• Amrywiad ynni mewnol
• Enghreifftiau o egni mewnol
• Mathau eraill o egni

Mae'r egni mewnolYn ôl Egwyddor Gyntaf Thermodynameg, deellir ei bod yn gysylltiedig â symudiad gronynnau ar hap o fewn system. Mae'n wahanol i egni trefnus systemau macrosgopig, sy'n gysylltiedig â gwrthrychau symudol, yn yr ystyr ei fod yn cyfeirio at yr egni sydd gan wrthrychau ar raddfa microsgopig a moleciwlaidd.

A) Ydw, gall gwrthrych orffwys yn llwyr a diffyg egni ymddangosiadol (ddim potensial na chinetig), ac eto fod yn gyfarwydd â moleciwlau symudol, gan symud ar gyflymder uchel yr eiliad. Mewn gwirionedd, bydd y moleciwlau hyn yn denu ac yn ailadrodd ei gilydd yn dibynnu ar eu cyflyrau cemegol a'u ffactorau microsgopig, er nad oes symudiad gweladwy i'r llygad noeth.

Mae egni mewnol yn cael ei ystyried yn swm helaeth, hynny yw, yn gysylltiedig â maint y mater mewn system gronynnau benodol. Yna yn cynnwys pob math arall o egni trydanol, cinetig, cemegol a photensial sydd wedi'u cynnwys yn atomau sylwedd penodol.

Mae'r math hwn o egni fel arfer yn cael ei gynrychioli gan yr arwydd NEU.

Amrywiad ynni mewnol

Mae'r egni mewnol gall systemau gronynnau amrywio, waeth beth yw eu lleoliad gofodol neu eu siâp a gafwyd (yn achos hylifau a nwyon). Er enghraifft, wrth gyflwyno gwres i system gaeedig o ronynnau, ychwanegir egni thermol a fydd yn effeithio ar egni mewnol y cyfan.

Serch hynny, egni mewnol yn aswyddogaeth statws, hynny yw, nid yw'n rhoi sylw i'r amrywiad sy'n cysylltu dwy gyflwr mater, ond â'i gyflwr cychwynnol a therfynol ohono. Dyna pam bydd cyfrifiad amrywiad yr egni mewnol mewn cylch penodol bob amser yn seroar gyfer y wladwriaeth gychwynnol a'r wladwriaeth derfynol yn un yr un peth.

Y fformwleiddiadau i gyfrifo'r amrywiad hwn yw:

ΔU = U._B. - NEU_I, lle mae'r system wedi mynd o wladwriaeth A i wladwriaeth B.

ΔU = -W, mewn achosion lle mae swm o waith mecanyddol W yn cael ei wneud, sy'n arwain at ehangu'r system a gostyngiad yn ei egni mewnol.

ΔU = Q, yn yr achosion lle rydym yn ychwanegu egni gwres sy'n cynyddu'r egni mewnol.

ΔU = 0, yn achos newidiadau cylchol yr egni mewnol.

Gellir crynhoi'r holl achosion hyn ac eraill mewn hafaliad sy'n disgrifio'r Egwyddor Cadwraeth Ynni yn y system:

ΔU = Q + W.

Enghreifftiau o egni mewnol

1. Batris. Mae'r corff o fatris gwefredig yn cynnwys egni mewnol y gellir ei ddefnyddio, diolch i'r adweithiau cemegol rhwng asidau a metelau trwm y tu mewn. Bydd egni mewnol â thâl yn fwy pan fydd ei lwyth trydanol yn gyflawn ac yn llai pan fydd wedi cael ei ddefnyddio, er yn achos batris y gellir eu hailwefru gellir cynyddu'r egni hwn eto trwy gyflwyno trydan o'r allfa.
2. Nwyon cywasgedig. O ystyried bod nwyon yn tueddu i feddiannu cyfanswm cyfaint y cynhwysydd y maent ynddo, gan y bydd eu hegni mewnol yn amrywio gan fod y maint hwn o le yn fwy a bydd yn cynyddu pan fydd yn llai. Felly, mae gan nwy sydd wedi'i wasgaru mewn ystafell lai o egni mewnol na phe baem yn ei gywasgu mewn silindr, gan y bydd ei ronynnau'n cael eu gorfodi i ryngweithio'n agosach.
3. Cynyddu tymheredd y mater. Os cynyddwn dymheredd gram, er enghraifft, gram o ddŵr a gram o gopr, ar dymheredd sylfaenol o 0 ° C, byddwn yn sylwi, er ei fod yr un faint o fater, y bydd angen mwy o rew ar yr iâ cyfanswm egni i gyrraedd y tymheredd a ddymunir. Mae hyn oherwydd bod ei wres penodol yn uwch, hynny yw, mae ei ronynnau yn llai derbyniol i'r egni a gyflwynir na rhai copr, gan ychwanegu gwres yn llawer arafach i'w egni mewnol.
4. Ysgwyd hylif. Pan fyddwn yn hydoddi siwgr neu halen mewn dŵr, neu pan fyddwn yn hyrwyddo cymysgeddau tebyg, byddwn fel arfer yn ysgwyd yr hylif gydag offeryn i hyrwyddo diddymiad mwy. Mae hyn oherwydd y cynnydd yn egni mewnol y system a gynhyrchir trwy gyflwyno'r swm hwnnw o waith (W) a ddarperir gan ein gweithred, sy'n caniatáu mwy o adweithedd cemegol rhwng y gronynnau dan sylw.
5. Stêmo ddŵr. Ar ôl i'r dŵr gael ei ferwi, byddwn yn sylwi bod gan yr ager egni mewnol uwch na'r dŵr hylif yn y cynhwysydd. Mae hyn oherwydd, er ei fod yr un peth moleciwlau (nid yw'r cyfansoddyn wedi newid), er mwyn cymell y trawsnewidiad corfforol rydym wedi ychwanegu rhywfaint o egni calorig (Q) i'r dŵr, gan ysgogi cynnwrf mwy o'i ronynnau.

Mathau eraill o egni