आंतरिक ऊर्जाशरीर (कहा जाता है इया यू) एक अणु की आणविक अन्योन्यक्रियाओं और ऊष्मीय गतियों की ऊर्जाओं का योग है। आंतरिक ऊर्जा प्रणाली की स्थिति का एकल-मूल्यवान कार्य है। इसका मतलब यह है कि जब भी सिस्टम किसी दिए गए राज्य में होता है, तो इसका आंतरिक ऊर्जासिस्टम के इतिहास की परवाह किए बिना, इस राज्य में निहित मूल्य लेता है। नतीजतन, एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण के दौरान आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन हमेशा अंतिम और प्रारंभिक अवस्थाओं में इसके मूल्यों के बीच के अंतर के बराबर होगा, चाहे जिस रास्ते से संक्रमण हुआ हो।

किसी पिंड की आंतरिक ऊर्जा को सीधे नहीं मापा जा सकता है। केवल आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन निर्धारित किया जा सकता है:

यह सूत्र ऊष्मप्रवैगिकी के प्रथम नियम की गणितीय अभिव्यक्ति है

अर्ध-स्थैतिक प्रक्रियाओं के लिए, निम्नलिखित संबंध धारण करता है:

आदर्श गैसें

जूल के नियम के अनुसार, आनुभविक रूप से, एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा दबाव या आयतन पर निर्भर नहीं करती है। इस तथ्य के आधार पर, एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के लिए व्यंजक प्राप्त किया जा सकता है। स्थिर आयतन पर दाढ़ ताप क्षमता की परिभाषा के अनुसार, . चूंकि एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा केवल तापमान का एक कार्य है, तब

.

किसी भी पिंड की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना के लिए भी यही सूत्र सही है, लेकिन केवल एक स्थिर आयतन (आइसोकोरिक प्रक्रियाओं) के साथ प्रक्रियाओं में; आम तौर पर तापमान और आयतन दोनों का एक कार्य है।

यदि हम तापमान में परिवर्तन के साथ दाढ़ ताप क्षमता में परिवर्तन की उपेक्षा करते हैं, तो हम प्राप्त करते हैं:

,

पदार्थ की मात्रा कहाँ है, तापमान में परिवर्तन है।

साहित्य

• सिवुखिन डी.वी.भौतिकी का सामान्य पाठ्यक्रम। - पांचवां संस्करण, संशोधित। - एम।: फ़िज़मैटलिट, 2006. - टी। II। ऊष्मप्रवैगिकी और आणविक भौतिकी। - 544 पी। - आईएसबीएन 5-9221-0601-5

टिप्पणियाँ

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010।

अन्य शब्दकोशों में देखें "आंतरिक ऊर्जा" क्या है:

आंतरिक ऊर्जा- एक बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली का राज्य कार्य, इस तथ्य से निर्धारित होता है कि इस प्रणाली में होने वाली किसी भी प्रक्रिया में इसकी वृद्धि प्रणाली को दी गई गर्मी और उस पर किए गए कार्य के योग के बराबर है। नोट आंतरिक ऊर्जा…… तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

भौतिक ऊर्जा। सिस्टम, इसके आंतरिक पर निर्भर करता है राज्यों। वी। ई। सिस्टम के सभी माइक्रोपार्टिकल्स (अणुओं, परमाणुओं, आयनों, आदि) की अराजक (थर्मल) गति की ऊर्जा और इन कणों के प्रभाव की ऊर्जा शामिल है। काइनेटिक समग्र रूप से प्रणाली के संचलन की ऊर्जा और ... भौतिक विश्वकोश

आंतरिक ऊर्जा- शरीर या प्रणाली की ऊर्जा, उनकी आंतरिक स्थिति पर निर्भर करती है; के होते हैं गतिज ऊर्जाशरीर के अणु और उनकी संरचनात्मक इकाइयाँ (परमाणु, इलेक्ट्रॉन, नाभिक), अणुओं में परमाणुओं की परस्पर क्रिया ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक की अंतःक्रियात्मक ऊर्जा ... ... महान पॉलिटेक्निक विश्वकोश

शरीर शरीर के अणुओं और उनकी संरचनात्मक इकाइयों (परमाणु, इलेक्ट्रॉन, नाभिक) की गतिज ऊर्जा, अणुओं में परमाणुओं की परस्पर क्रिया की ऊर्जा आदि से बना होता है। आंतरिक ऊर्जा में गति की ऊर्जा शामिल नहीं होती है। एक पूरे के रूप में शरीर और संभावित ऊर्जा ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

आंतरिक ऊर्जा- ▲ ऊर्जा भौतिक शरीर, के अनुसार, राज्य, आंतरिक तापमान आंतरिक एन ... रूसी भाषा का आइडियोग्राफिक डिक्शनरी

आंतरिक ऊर्जा- बाहरी बल क्षेत्रों (गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में), और गतिमान प्रणाली की गतिज ऊर्जा की प्रणाली पर प्रभाव के कारण प्रणाली की कुल ऊर्जा शून्य संभावित ऊर्जा है। सामान्य रसायन विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / ए.वी. झोलिन ... रासायनिक शब्द

आधुनिक विश्वकोश

आंतरिक ऊर्जा- पिंड, अणुओं, परमाणुओं, इलेक्ट्रॉनों, नाभिकों की गतिज ऊर्जा को शामिल करते हैं जो शरीर को बनाते हैं, साथ ही इन कणों की एक दूसरे के साथ बातचीत की ऊर्जा भी शामिल है। आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन संख्यात्मक रूप से उस कार्य के बराबर होता है जो शरीर पर किया जाता है (उदाहरण के लिए, जब यह ... ... इलस्ट्रेटेड एनसाइक्लोपीडिक डिक्शनरी

आंतरिक ऊर्जा- सिस्टम में किए गए सभी प्रकार के आंतरिक आंदोलनों की संख्या को चिह्नित करने वाली थर्मोडायनामिक मात्रा। शरीर की पूर्ण आंतरिक ऊर्जा को मापना असंभव है। व्यवहार में, केवल आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन को मापा जाता है... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

शरीर में शरीर के अणुओं की गतिज ऊर्जा और उनकी संरचनात्मक इकाइयाँ (परमाणु, इलेक्ट्रॉन, नाभिक), अणुओं में परमाणुओं की परस्पर क्रिया की ऊर्जा आदि होती हैं। आंतरिक ऊर्जा में शरीर की गति की ऊर्जा शामिल नहीं होती है। संपूर्ण और संभावित ऊर्जा के रूप में ... विश्वकोश शब्दकोश

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एक भौतिक प्रणाली की आंतरिक स्थिति की मुख्य विशेषता इसकी है आंतरिक ऊर्जा.

आंतरिक ऊर्जा (यू) में सिस्टम के सभी सूक्ष्म कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों, आदि) की अराजक (थर्मल) गति की ऊर्जा और इन कणों की परस्पर क्रिया की ऊर्जा शामिल है, अर्थात। सभी कणों की कुल विश्राम ऊर्जा को छोड़कर गतिज, क्षमता आदि।

आंतरिक ऊर्जा के गुण

1. थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति में, मैक्रोस्कोपिक पिंड बनाने वाले कण इस तरह से चलते हैं कि उनकी कुल ऊर्जा हमेशा उच्च सटीकता के साथ शरीर की आंतरिक ऊर्जा के बराबर होती है।

2. आंतरिक ऊर्जा भौतिक प्रणाली की स्थिति का एक कार्य है।

3. एक भौतिक प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा एक राज्य से दूसरे राज्य में इसके संक्रमण के मार्ग पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि केवल प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं में आंतरिक ऊर्जा के मूल्यों से निर्धारित होती है: डी यू \u003d यू 2 -यू 1।

4. आंतरिक ऊर्जा की विशेषता एडिटिविटी गुण है, अर्थात। यह सिस्टम में शामिल निकायों की कुल आंतरिक ऊर्जा के बराबर है।

नोट: गैस के कणों में स्वतंत्रता की अनुवादीय डिग्री के अलावा आंतरिक भी होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी गैस के कण अणु हैं, तो इलेक्ट्रॉनिक गति के अलावा, अणुओं का घूर्णन संभव है, साथ ही अणुओं को बनाने वाले परमाणुओं का कंपन भी संभव है।

गैस कणों की स्थानांतरीय गति शास्त्रीय नियमों का पालन करती है, और उनकी आंतरिक गति क्वांटम प्रकृति की होती है। केवल कुछ शर्तों के तहत ही स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री को शास्त्रीय माना जा सकता है।

एक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा की गणना करने के लिए, स्वतंत्रता की शास्त्रीय डिग्री पर ऊर्जा के समविभाजन के नियम का उपयोग किया जाता है। एक आदर्श गैस के मामले में, कणों की अनुवाद संबंधी गति की केवल गतिज ऊर्जा को ध्यान में रखा जाता है। यदि गैस के कण अलग-अलग परमाणु हैं, तो प्रत्येक के पास स्वतंत्रता की तीन अनुवादकीय डिग्री हैं।

इसलिए, प्रत्येक परमाणु की औसत गतिज ऊर्जा होती है:

< इ क > =3 के.टी./2.

यदि किसी गैस में N परमाणु होते हैं, तो इसकी आंतरिक ऊर्जा

यदि अणुओं की स्वतंत्रता की कंपनिक डिग्री भी उत्तेजित होती है, तो आंतरिक ऊर्जा में उनका योगदान होता है

.

(1.27)

सूत्र (1.27) इस बात को ध्यान में रखता है कि अणुओं की प्रत्येक दोलन गति की विशेषता औसत गतिज और औसत संभावित ऊर्जा होती है, जो एक दूसरे के बराबर होती हैं। इसलिए, स्वतंत्रता की डिग्री पर ऊर्जा के समविभाजन के कानून के अनुसार, स्वतंत्रता की एक कंपन डिग्री औसत ऊर्जा kT के लिए होती है।

इस प्रकार, यदि अणु डायटोमिक है, तो इसकी स्वतंत्रता की डिग्री की कुल संख्यामैं=6। उनमें से तीन प्रगतिशील हैं (मैं तेज़ =3), दो घूर्णी (मैं वी.आर =2) और एक कंपन (मैं गिनती करना =1). तापमान पर जब स्वतंत्रता की कंपन डिग्री अभी भी "जमी" होती है, डायटोमिक आदर्श गैस अणुओं की आंतरिक ऊर्जा .

यदि स्वतंत्रता की कंपनिक डिग्री "अस्थिर" है, तो एक आदर्श गैस के डायटोमिक अणुओं की आंतरिक ऊर्जा यू = यू पोस्ट + यू वीआर + यू गिनती = है।

इस प्रकार, एकपरमाणुक आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा

यू = एन < ई के> = (3/2) एनकेटी,

(1.28)

कहाँ< ई के > = .

गैस के मोल्स की संख्या एन= एन / एन ए = एम/ एम, फिर

किसी भी पिंड या वस्तु में ऊर्जा होती है। उदाहरण के लिए, एक उड़ते हुए विमान या एक गिरती हुई गेंद में यांत्रिक ऊर्जा होती है। बाहरी निकायों के साथ बातचीत के आधार पर, दो प्रकार प्रतिष्ठित होते हैं मेकेनिकल ऊर्जा: गतिज और संभावित। गतिज ऊर्जा उन सभी वस्तुओं के पास होती है जो अंतरिक्ष में एक या दूसरे तरीके से चलती हैं। यह एक हवाई जहाज, एक पक्षी, गेट पर उड़ने वाली एक गेंद, एक चलती हुई कार आदि है। दूसरे प्रकार की यांत्रिक ऊर्जा संभावित है। यह ऊर्जा, उदाहरण के लिए, जमीन के ऊपर एक उठाए हुए पत्थर या गेंद, एक संपीड़ित वसंत, आदि के पास होती है। इस मामले में, शरीर की गतिज ऊर्जा को संभावित ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है और इसके विपरीत।

विमानों, हेलीकाप्टरों और हवाई जहाजों में गतिज ऊर्जा होती है

एक संपीड़ित वसंत में संभावित ऊर्जा होती है

एक उदाहरण पर विचार करें। कोच गेंद को उठाता है और उसे अपने हाथों में रखता है। गेंद में संभावित ऊर्जा होती है। जब कोच गेंद को जमीन पर फेंकता है, तो उसमें गतिज ऊर्जा होती है क्योंकि वह उड़ती है। गेंद के उछलने के बाद जब तक गेंद मैदान पर नहीं रहती तब तक ऊर्जा का प्रवाह भी होता रहता है। इस मामले में गतिज और संभावित ऊर्जा दोनों शून्य के बराबर हैं। लेकिन गेंद ने उसी समय क्षेत्र के साथ बातचीत के कारण अणुओं की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि की।

लेकिन शरीर के अणुओं की आंतरिक ऊर्जा भी होती है, उदाहरण के लिए वही गेंद। जब तक हम इसे हिलाते या उठाते हैं, तब तक आंतरिक ऊर्जा नहीं बदलती। आंतरिक ऊर्जा यांत्रिक क्रिया या गति पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि केवल तापमान, एकत्रीकरण की स्थिति और अन्य विशेषताओं पर निर्भर करती है।

प्रत्येक शरीर में कई अणु होते हैं, उनमें गति की गतिज ऊर्जा और अंतःक्रिया की संभावित ऊर्जा दोनों हो सकते हैं। जिसमें आंतरिक ऊर्जाशरीर में सभी अणुओं की ऊर्जा का योग है।

शरीर की आंतरिक ऊर्जा को कैसे बदलें

आंतरिक ऊर्जा शरीर में अणुओं की गति की गति पर निर्भर करती है। जितनी तेजी से वे चलते हैं, शरीर की ऊर्जा उतनी ही अधिक होती है। यह आमतौर पर तब होता है जब शरीर गर्म होता है। यदि हम इसे ठंडा करते हैं, तो विपरीत प्रक्रिया होती है - आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है।

यदि हम एक पैन को आग (स्टोव) से गर्म करते हैं, तो हम इस वस्तु पर काम करते हैं और तदनुसार इसकी आंतरिक ऊर्जा को बदलते हैं।

आंतरिक ऊर्जा को दो मुख्य तरीकों से बदला जा सकता है।शरीर पर काम करनाहम उसकी आंतरिक ऊर्जा को बढ़ा देते हैं और इसके विपरीत यदि शरीर कार्य करे तो उसकी आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है। आंतरिक ऊर्जा को बदलने का दूसरा तरीका हैगर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया।कृपया ध्यान दें कि दूसरे वेरिएंट में बॉडी पर कोई काम नहीं किया जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक कुर्सी को सर्दियों में गर्म किया जाता है, बगल में खड़ा हैगर्म बैटरी के पास। ऊष्मा का स्थानांतरण हमेशा अधिक वाले पिंडों से होता है उच्च तापमानकम तापमान वाले निकायों के लिए।

इस प्रकार, सर्दियों में बैटरी से हवा गर्म होती है। चलिए एक छोटा सा प्रयोग करते हैं जो आप घर पर कर सकते हैं। एक गिलास लो गर्म पानीऔर इसे किसी ठंडे बर्तन या कटोरी में डाल दें। कुछ देर बाद दोनों बर्तनों के पानी का तापमान समान हो जाएगा। यह ऊष्मा स्थानान्तरण की प्रक्रिया है, अर्थात् बिना कार्य किये आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन। तीन प्रकार के ताप हस्तांतरण होते हैं:

एमकेटी के अनुसार, सभी पदार्थ कणों से बने होते हैं जो निरंतर तापीय गति में होते हैं और एक दूसरे के साथ संपर्क करते हैं। इसलिए, भले ही शरीर गतिहीन हो और उसकी स्थितिज ऊर्जा शून्य हो, उसमें ऊर्जा (आंतरिक ऊर्जा) होती है, जो शरीर को बनाने वाले माइक्रोपार्टिकल्स की गति और अंतःक्रिया की कुल ऊर्जा होती है। आंतरिक ऊर्जा की संरचना में शामिल हैं:

1. अणुओं की अनुवादकीय, घूर्णी और कंपन गति की गतिज ऊर्जा;
2. परमाणुओं और अणुओं के संपर्क की संभावित ऊर्जा;
3. इंट्राटॉमिक और इंट्रान्यूक्लियर एनर्जी।

ऊष्मप्रवैगिकी में, प्रक्रियाओं को ऐसे तापमान पर माना जाता है जिस पर अणुओं में परमाणुओं की दोलन गति उत्तेजित नहीं होती है, अर्थात तापमान पर 1000 K से अधिक नहीं। इन प्रक्रियाओं में आंतरिक ऊर्जा के केवल पहले दो घटक बदलते हैं। इसलिए, के तहत आंतरिक ऊर्जाऊष्मप्रवैगिकी में, वे एक शरीर के सभी अणुओं और परमाणुओं की गतिज ऊर्जा और उनके संपर्क की संभावित ऊर्जा के योग को समझते हैं।

किसी पिंड की आंतरिक ऊर्जा उसकी ऊष्मीय अवस्था को निर्धारित करती है और एक अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण के दौरान बदलती है। किसी दिए गए अवस्था में, शरीर में एक अच्छी तरह से परिभाषित आंतरिक ऊर्जा होती है, जो उस प्रक्रिया से स्वतंत्र होती है जिसके परिणामस्वरूप वह इस अवस्था में चली जाती है। इसलिए, आंतरिक ऊर्जा को अक्सर कहा जाता है शरीर राज्य समारोह.

आंतरिक ऊर्जा एक मात्रा है जो शरीर के थर्मोडायनामिक राज्य को दर्शाती है। हर शरीर कणों से बना होता है जो लगातार चलते रहते हैं और एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। किसी पिंड की आंतरिक ऊर्जा पदार्थ के कणों की गति की गतिज ऊर्जा और उनकी अंतःक्रिया की संभावित ऊर्जा का योग है।

एच स्वतंत्रता की डिग्री स्वतंत्र चर की संख्या है जो अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति निर्धारित करती है और निरूपित होती है मैं .

जैसा देखा, एक भौतिक बिंदु (एकपरमाणुक अणु) की स्थिति तीन निर्देशांक द्वारा दी गई है, इसीलिए इसकी स्वतंत्रता की तीन डिग्री हैं : मैं = 3

आंतरिक ऊर्जा तापमान पर निर्भर करती है। यदि तापमान बदलता है, तो आंतरिक ऊर्जा बदल जाती है।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन

समाधान के लिए व्यावहारिक मुदेएक महत्वपूर्ण भूमिका आंतरिक ऊर्जा द्वारा ही नहीं, बल्कि इसके परिवर्तन ΔU = U2 - U1 द्वारा निभाई जाती है। आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना ऊर्जा के संरक्षण के नियमों के आधार पर की जाती है।
शरीर की आंतरिक ऊर्जा दो तरह से बदल सकती है:

1. कब बनेगा यांत्रिक कार्य.

a) यदि कोई बाहरी बल शरीर के विरूपण का कारण बनता है, तो इसमें शामिल कणों के बीच की दूरी बदल जाती है, और इसके परिणामस्वरूप, कणों के संपर्क की संभावित ऊर्जा बदल जाती है। अनैच्छिक विकृति के साथ, इसके अलावा, शरीर का तापमान बदल जाता है, अर्थात। कणों की ऊष्मीय गति की गतिज ऊर्जा बदलती है। लेकिन जब शरीर विकृत होता है तो कार्य होता है, जो शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का एक उपाय है।

ख) एक पिंड की आंतरिक ऊर्जा भी दूसरे पिंड के साथ उसके अप्रत्यास्थ टकराव के दौरान बदलती है। जैसा कि हमने पहले देखा, पिंडों की अनैच्छिक टक्कर के दौरान, उनकी गतिज ऊर्जा कम हो जाती है, यह आंतरिक ऊर्जा में बदल जाती है (उदाहरण के लिए, यदि आप निहाई पर पड़े तार को हथौड़े से कई बार मारते हैं, तो तार गर्म हो जाएगा)। किसी पिंड की गतिज ऊर्जा में परिवर्तन का माप, गतिज ऊर्जा प्रमेय के अनुसार, अभिनय बलों का कार्य है। यह कार्य आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के माप के रूप में भी काम कर सकता है।

ग) शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन घर्षण बल की क्रिया के तहत होता है, जैसा कि अनुभव से जाना जाता है, घर्षण हमेशा रगड़ने वाले पिंडों के तापमान में बदलाव के साथ होता है। घर्षण बल का कार्य आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के माप के रूप में कार्य कर सकता है।

2. मदद से गर्मी का हस्तांतरण. उदाहरण के लिए, यदि किसी पिंड को बर्नर की लौ में रखा जाता है, तो उसका तापमान बदल जाएगा, और इसलिए उसकी आंतरिक ऊर्जा भी बदल जाएगी। हालाँकि, यहाँ कोई काम नहीं किया गया था, क्योंकि शरीर या उसके अंगों में से कोई भी दिखाई नहीं दे रहा था।

बिना कार्य किये किसी निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन कहलाता है गर्मी विनिमय(गर्मी का हस्तांतरण)।

गर्मी हस्तांतरण तीन प्रकार के होते हैं: चालन, संवहन और विकिरण।

ए) ऊष्मीय चालकताशरीर के कणों के थर्मल अराजक आंदोलन के कारण, उनके सीधे संपर्क में निकायों (या शरीर के अंगों) के बीच ताप विनिमय की प्रक्रिया है। एक ठोस शरीर के अणुओं के दोलनों का आयाम जितना अधिक होता है, उसका तापमान उतना ही अधिक होता है। गैसों की तापीय चालकता उनकी टक्करों के दौरान गैस के अणुओं के बीच ऊर्जा के आदान-प्रदान के कारण होती है। तरल पदार्थों के मामले में, दोनों तंत्र काम करते हैं। किसी पदार्थ की तापीय चालकता ठोस अवस्था में अधिकतम और गैसीय अवस्था में न्यूनतम होती है।

बी) कंवेक्शनतरल या गैस के गर्म प्रवाह द्वारा गर्मी का स्थानांतरण उस मात्रा के एक हिस्से से होता है जिस पर वे कब्जा करते हैं।

सी) हीट ट्रांसफर पर विकिरणदूरी पर विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा किया जाता है।

हम सामग्री के आकलन की जांच करते हैं:

किसी भी मैक्रोस्कोपिक बॉडी में होता है ऊर्जाइसके माइक्रोस्टेट के कारण। यह ऊर्जाबुलाया आंतरिक(निरूपित यू). यह शरीर को बनाने वाले माइक्रोपार्टिकल्स की गति और परस्पर क्रिया की ऊर्जा के बराबर है। इसलिए, आंतरिक ऊर्जा आदर्श गैसइसके सभी अणुओं की गतिज ऊर्जा होती है, क्योंकि इस मामले में उनकी बातचीत की उपेक्षा की जा सकती है। इसलिए यह आंतरिक ऊर्जाकेवल गैस के तापमान पर निर्भर करता है ( यू ~टी).

आदर्श गैस मॉडल मानता है कि अणु एक दूसरे से कई व्यास की दूरी पर हैं। इसलिए, उनकी बातचीत की ऊर्जा गति की ऊर्जा से बहुत कम है और इसे अनदेखा किया जा सकता है।

वास्तविक गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में, माइक्रोपार्टिकल्स (परमाणुओं, अणुओं, आयनों, आदि) की परस्पर क्रिया को उपेक्षित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि यह उनके गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। इसलिए उनका आंतरिक ऊर्जासूक्ष्मकणों की ऊष्मीय गति की गतिज ऊर्जा और उनकी अंतःक्रिया की संभावित ऊर्जा होती है। तापमान के अलावा उनकी आंतरिक ऊर्जा टी,मात्रा पर भी निर्भर करेगा वी,चूंकि मात्रा में परिवर्तन परमाणुओं और अणुओं के बीच की दूरी को प्रभावित करता है, और इसके परिणामस्वरूप, एक दूसरे के साथ उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा।

आंतरिक ऊर्जा शरीर की स्थिति का एक कार्य है, जो उसके तापमान से निर्धारित होता हैटीऔर वॉल्यूम वी।

आंतरिक ऊर्जा विशिष्ट रूप से तापमान द्वारा निर्धारितटी और बॉडी वॉल्यूम वी इसकी स्थिति की विशेषता:यू =यू(टी, वी)

को आंतरिक ऊर्जा बदलेंनिकायों, यह वास्तव में या तो माइक्रोप्रार्टिकल्स की थर्मल गति की गतिज ऊर्जा, या उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा (या दोनों) को बदलने के लिए आवश्यक है। जैसा कि आप जानते हैं, यह दो तरीकों से किया जा सकता है - गर्मी हस्तांतरण द्वारा या कार्य करने के परिणामस्वरूप। पहले मामले में, यह एक निश्चित मात्रा में गर्मी के हस्तांतरण के कारण होता है क्यू;दूसरे में - काम के प्रदर्शन के कारण एक।

इस प्रकार, ऊष्मा की मात्रा और किए गए कार्य हैं शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का एक उपाय:

Δ यू =क्यू+एक।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन शरीर द्वारा दी गई या प्राप्त की गई ऊष्मा की एक निश्चित मात्रा या कार्य के प्रदर्शन के कारण होता है।

यदि केवल ऊष्मा का स्थानान्तरण होता है, तो परिवर्तन होता है आंतरिक ऊर्जाएक निश्चित मात्रा में ऊष्मा प्राप्त करने या देने से होता है: Δ यू =क्यू।जब किसी पिंड को गर्म या ठंडा किया जाता है, तो यह बराबर होता है:

Δ यू =क्यू = सेमी(टी 2 - टी 1) =सेमीडीटी।

ठोस पदार्थों को पिघलाने या क्रिस्टलीकृत करने पर आंतरिक ऊर्जामाइक्रोपार्टिकल्स की परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा में परिवर्तन के कारण परिवर्तन, क्योंकि पदार्थ की संरचना में संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं। इस मामले में, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन शरीर के संलयन (क्रिस्टलीकरण) की गर्मी के बराबर होता है: Δ यू के आकारक्यू पीएल \u003dλ एम,कहाँ λ - एक ठोस शरीर के संलयन (क्रिस्टलीकरण) की विशिष्ट ऊष्मा।

तरल पदार्थों का वाष्पीकरण या वाष्प का संघनन भी परिवर्तन का कारण बनता है आंतरिक ऊर्जा, जो वाष्पीकरण की ऊष्मा के बराबर है: Δ यू =क्यू पी =आरएम,कहाँ आर- द्रव के वाष्पीकरण (संघनन) की विशिष्ट ऊष्मा।

परिवर्तन आंतरिक ऊर्जाशरीर यांत्रिक कार्य (गर्मी हस्तांतरण के बिना) के प्रदर्शन के कारण संख्यात्मक रूप से इस कार्य के मूल्य के बराबर है: Δ यू =एक।

यदि ऊष्मा के स्थानांतरण के परिणामस्वरूप आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन होता है, तोΔ यू =क्यू =सेमी(टी2 —टी 1),याΔ यू = क्यू पीएल = λ एम,याΔ यू =क्यूएन =आरएम।

इसलिए, आणविक भौतिकी के दृष्टिकोण से: साइट से सामग्री

शरीर की आंतरिक ऊर्जा परमाणुओं, अणुओं या अन्य कणों की तापीय गति की गतिज ऊर्जा का योग है, जिसमें यह शामिल है, और उनके बीच बातचीत की संभावित ऊर्जा; थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण से, यह शरीर की स्थिति (निकायों की प्रणाली) का एक कार्य है, जो विशिष्ट रूप से इसके मैक्रोपैरामीटर - तापमान द्वारा निर्धारित किया जाता हैटीऔर वॉल्यूम वी।

इस प्रकार, आंतरिक ऊर्जासिस्टम की ऊर्जा है, जो इसकी आंतरिक स्थिति पर निर्भर करती है। इसमें सिस्टम के सभी सूक्ष्म कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों, इलेक्ट्रॉनों, आदि) की तापीय गति की ऊर्जा और उनके संपर्क की ऊर्जा शामिल है। आंतरिक ऊर्जा का पूर्ण मूल्य निर्धारित करना व्यावहारिक रूप से असंभव है, इसलिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना की जाती है Δ यू,जो गर्मी हस्तांतरण और काम के प्रदर्शन के कारण होता है।

किसी पिंड की आंतरिक ऊर्जा ऊष्मीय गति की गतिज ऊर्जा और उसके घटक माइक्रोपार्टिकल्स की परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा के योग के बराबर होती है।

इस पृष्ठ पर, विषयों पर सामग्री:

• कठोर शरीर की आंतरिक ऊर्जा क्या निर्धारित करती है

• शरीर की आंतरिक ऊर्जा को बदलने का तरीका संक्षिप्त सारांश

• शरीर की आंतरिक ऊर्जा किस मैक्रोपैरामीटर पर निर्भर करती है

• लघु संदेश "शरीर की आंतरिक ऊर्जा के उपयोग पर"