Ішкі энергия

[[Сурет:Thermodynamics navigation image|thumbшкі энергия – дененің (жүйенің) тек ішкі күйіне байланысты энергия. І. э-ға дененің барлық микробөлшектерінің (молекулалардың, атомдардың, иондардың, т.б.) ретсіз (хаосты) қозғалыстарының энергиясы, микробөлшектердің өзара әсерлесу энергиясы, атомдар мен молекулалардың ішкі энергиясы, т.б. жатады. І. э. ұғымын 1851 ж. У.Томсон енгізген. Дененің бір күйден екінші күйге ауысу барысындағы І. э-сының өзгерісі (U) мынаған тең: UQ–A, мұндағы Q – жүйенің қоршаған ортамен алмасқан жылу мөлшері, А – істелген жұмыс. Бұл теңдеу жылу алмасу процесі басты рөл атқаратын жүйелердегі энергияның сақталу және айналу заңын (термодинамиканың бірінші бастамасын) өрнектейді. Энергияның сақталу заңына сәйкес І. э. физ. жүйе күйінің, яғни осы күйді анықтайтын тәуелсіз айнымалылардың (мыс., темп-ра, көлем не қысым), бір мәнді функциясы болады. Q және А шамаларының әрқайсысы жүйені І. э-сы U1-ге тең күйден U2-ге тең күйге ауыстыратын процестің сипатына тәуелді болады, ал UU2–U1. Жүйе бастапқы күйіне қайтып келетін (U2U1) кез келген тұйық процесс үшін І. э-ның өзгерісі (U) нөлге тең және QA (қ. Дөнгелек процесс). Адиабаттық процесте (қоршаған ортамен жылу алмасу болмаған, яғни Q=0 жағдайда) жүйенің І. э-ның өзгерісі жүйенің істеген жұмысына не жүйеге жасалған жұмысқа тең. Газдардың кинетик. теориясы бойынша идеал газдар І. э-сының өзгеруі нәтижесінде, темп-раға байланысты молекулалардың кинетик. энергиясы өзгереді. Сондықтан идеал газдың (немесе қасиеттері сол идеал газға жуық газдардың) І. э-сының өзгерісі тек оның темп-расының өзгерісімен анықталады (Джоуль заңы). Бөлшектері өзара әсерлесетін физ. жүйелерде (реал газдарда, сұйықтықтарда, қатты денелерде) молекулааралық және молекула ішіндегі өзара әсер энергиялары да І. э-ға жатады. Мұндай жүйелерде І. э. темп-рамен қатар қысым мен көлемге де тәуелді болады. Абс. нөлге жуық (–273,16С) төмен темп-ралар аймағында конденсацияланған жүйелер (сұйық және қатты дене) І. э-сының темп-раға тәуелділігі жойылып, ол белгілі бір тұрақты мәнге (U0) – “нөлдік энергия” дейтін мәнге ұмтылады (термодинамиканың үшінші бастамасы). І. э. негізгі термодинамиқалық потенциалдардың бірі болып есептеледі.

Пайдаланылған cілтемелер