Energie internă

Potențiale termodinamice
Energie internă	$U\left(S,V,N\right)\,$
Entalpie	$H\left(S,p,N\right)\,$
Energie liberă	$F\left(T,V,N\right)\,$
Entalpie liberă	$G\left(T,p,N\right)\,$

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică la echilibru/nu la echilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Închis Deschis Adiabatic Izolat Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil Cicluri Direct Inversat Randament și eficiență
Propertăți ale sistemelor Notă:Parametri conjugațicuitalice Diagrame termodinamice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură/Entropie Presiune/Volum Potențial chimic/Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Baze de date cu proprietăți Capacitate termică masică $c=$ $T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$ Coeficient de compresibilitate $\beta =-$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$ Coeficient de dilatare volumică $\ Alpha =$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legea gazelor ideale Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă:$U(S,V)$ Energie liberă:$A(T,V)=U-TS$ Entalpie:$H(S,p)=U+pV$ Entalpie liberă:$G(T,p)=H-TS$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Legile gazelor Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropie și timp Entropie și viață Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Sinergetică Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice Artă Învățământ Suprafața termodinamică a lui Maxwell Entropia ca disipare a energiei
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie

Energia internăeste ofuncție de starea unuisistem termodinamic.Variația energiei interne într-otransformare termodinamicăeste egală cu energia transferată către sistem în cursul transformării, sub formă delucru mecanicșicăldură.

Energia internă, notată de obiceiU(uneoriE) corespunde energiei intrinseci a unuisistem fizicsauchimic,evidențiabilă la scară micro-scopică prin mișcarea particulelor microscopice (molecule,atomi,etc.) care compun sistemul.

$U=\sum E_{\text{cin,micro}}+\sum E_{\text{pot,micro}}$

Energia internă e o componentă a energiei totale a unui sistem, definită prin relația următoare:

$E_{\text{globală}}=E_{\text{cin,macro}}+\sum E_{\text{pot,macro}}+U$

Ea depinde numai deparametrii de stareinterniai sistemului, ca urmare este ofuncție de stare,variațiainfinitezimalădUfiinddiferențială exactă.Ea include și energiilechimică,electrică,magnetică, cuprinse sub formă intrinsecă în substanța care se transformă. Starea internă poate include polarizarea electrică și magnetizația.

Variația energiei interne se manifestă la nivel macroscopic prin variația temperaturii. Se spune că energia internă e dependentă de temperatură, fapt datorat introducerii temperaturii empirice mult mai înaintea definirii energiei interne.

Forme de energie internă

Forme de energie internă

Tip	Din ce este formată
Energie latentă	Potențialul energetic asociatschimbărilor de fază
Energie termică	Potențialul energetic asociat modificării temperaturii
Energie chimică	Potențialul energetic asociat reacțiilor chimice
Energie nucleară	Potențialul energetic asociat reacțiilor nucleare

Energia latentăeste partea de energie internă datoritătopirii,vaporizăriisausublimăriisubstanțelor.

Energia termicăeste partea de energie internă datorită energiei cinetice detranslație,rotațieșivibrațieamoleculelor,de translație aelectronilorși despina electronilor și anucleelor.Energia termică include energia latentă.

Energie chimicăeste partea de energie internă datorată forțelor intramoleculare.

Energia nuclearăeste partea de energie internă datorată forțelor intraatomice.

Energia internă este importantă întermodinamica tehnicăși întermodinamica chimică.

Energia liberă

Nu toată energia internă a unuicorpsau sistem poate fi transformată (convertită) în orice altă formă de energie. În acest scop se definesc noțiunile deenergie liberășienergie legată:

• Energia liberăeste energia internă care se poate transforma, în transformările izoterme, direct în alte forme de energie. Variația energiei libere într-unsistem fizicsauchimicîntr-o transformare izotermă reversibilă este egală cu lucrul mecanic efectuat în cursul transformării. Din această egalitate se pot calcula acțiunile motoare care se exercită asupra sistemului, dacă se cunoaște expresia energiei libere în funcție demărimile de stare.

• Energia legatăeste diferența dintre energia internă și energia liberă a sistemului. Această diferență este egală cu produsulTS,undeTeste temperatura absolută a sistemului, iarSesteentropialui.

Bibliografie

• Remus Rădulețși colab.Lexiconul Tehnic Român,Editura Tehnică,București, 1957-1966
• Bunget, I., Burlacu, L., Ciobotaru, D.:Compendiu de fizică,Editura Științifică și Enciclopedică,București, 1988
• Zoltán Gábos,Oliviu Gherman:Termodinamica și fizica statistică,Editura Didactică și Pedagogică, 1964, 1967
• George C. Moisil:Termodinamica,Editura Academiei RSR, București, 1988,
• I.G. Murgulescu, R. Vîlcu:Introducere în chimia fizică vol. III Termodinamică chimică,Editura Academiei RSR,București, 1982
• Stoian Petrescu, Valeria Petrescu:Principiile termodinamicii - Evoluție, fundamentări, aplicații,Editura Tehnică, București, 1983
• Ion M. Popescu:Fizica - Termodinamica,Editura Politehnica Press, București, 2002
• Șerban Țițeica:Termodinamica,Editura Academiei Republicii Socialiste România, București, 1982.
• V. Kirillin, V. Sîcev, A. Șeindlin:Termodinamica,Editura Științifică și Enciclopedică, 1985, (traducere din limba rusă)
• Rodica Vâlcu,Termodinamica chimică,Editura Tehnică, București, 1975, 1994
• Dumitru Săndulescu,Chimie fizică - vol I,Editura Științifică și Enciclopedică, București, 1979

Vezi și

• Termodinamică
• Potențial termodinamic
• Potențial chimic
• Capacitate termică
• Termodinamică chimică
• Temperatură
• Sistem termodinamic
• Entropie