ആന്തരിക .ർജ്ജം

സന്തുഷ്ടമായ

• ആന്തരിക energyർജ്ജ വ്യതിയാനം
• ആന്തരിക .ർജ്ജത്തിന്റെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
• മറ്റ് തരത്തിലുള്ള .ർജ്ജം

ദി ആന്തരിക .ർജ്ജംതെർമോഡൈനാമിക്സിന്റെ ആദ്യ തത്ത്വമനുസരിച്ച്, ഒരു സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിലെ കണങ്ങളുടെ ക്രമരഹിതമായ ചലനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മാക്രോസ്കോപ്പിക് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഓർഡർ ചെയ്ത energyർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് ഇത് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിൽ സൂക്ഷ്മ, തന്മാത്രാ സ്കെയിലിൽ വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന energyർജ്ജത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

എ) അതെ, ഒരു വസ്തു പൂർണ്ണമായും വിശ്രമത്തിലായിരിക്കുകയും പ്രകടമായ lackർജ്ജം ഇല്ലാതിരിക്കുകയും ചെയ്യും (സാധ്യതയോ ചലനാത്മകമോ അല്ല), എന്നിട്ടും ചലിക്കുന്ന തന്മാത്രകളാൽ ആവേശഭരിതരാകാം, സെക്കന്റിൽ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, ഈ തന്മാത്രകൾ നഗ്നനേത്രങ്ങളിലേക്ക് നിരീക്ഷിക്കാവുന്ന ചലനമില്ലെങ്കിലും അവയുടെ രാസാവസ്ഥയെയും സൂക്ഷ്മ ഘടകങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ച് പരസ്പരം ആകർഷിക്കുകയും അകറ്റുകയും ചെയ്യും.

ആന്തരിക energyർജ്ജം ഒരു വിപുലമായ അളവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, അതായത്, തന്നിരിക്കുന്ന കണികാ സംവിധാനത്തിലെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ അളവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. പിന്നെ മറ്റെല്ലാ formsർജ്ജ രൂപങ്ങളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു തന്നിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വൈദ്യുത, ​​ചലനാത്മക, രാസ, സാധ്യത.

ഇത്തരത്തിലുള്ള energyർജ്ജത്തെ സാധാരണയായി അടയാളം പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു അഥവാ.

ആന്തരിക energyർജ്ജ വ്യതിയാനം

ദി ആന്തരിക .ർജ്ജം കണികാ സംവിധാനങ്ങൾ അവയുടെ സ്പേഷ്യൽ സ്ഥാനം അല്ലെങ്കിൽ ഏറ്റെടുക്കുന്ന ആകൃതി (ദ്രാവകങ്ങളുടെയും വാതകങ്ങളുടെയും കാര്യത്തിൽ) വ്യത്യാസമില്ലാതെ വ്യത്യാസപ്പെടാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു അടഞ്ഞ കണികാ സംവിധാനത്തിലേക്ക് ചൂട് അവതരിപ്പിക്കുമ്പോൾ, താപത്തിന്റെ energyർജ്ജം ചേർക്കുന്നു, അത് മുഴുവൻ ആന്തരിക energyർജ്ജത്തെയും ബാധിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, ആന്തരിക energyർജ്ജം aസ്റ്റാറ്റസ് ഫംഗ്ഷൻഅതായത്, അത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ രണ്ട് അവസ്ഥകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന വ്യതിയാനമല്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ പ്രാരംഭവും അന്തിമവുമായ അവസ്ഥയിലേക്കാണ് പോകുന്നത്. അതുകൊണ്ടാണ് തന്നിരിക്കുന്ന ചക്രത്തിലെ ആന്തരിക energyർജ്ജത്തിന്റെ വ്യത്യാസത്തിന്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ എല്ലായ്പ്പോഴും പൂജ്യമായിരിക്കുംകാരണം പ്രാരംഭ അവസ്ഥയും അന്തിമ അവസ്ഥയും ഒന്നുതന്നെയാണ്.

ഈ വ്യതിയാനം കണക്കുകൂട്ടുന്നതിനുള്ള ഫോർമുലേഷനുകൾ ഇവയാണ്:

ΔU = യു_ബി - അഥവാ_{ലേക്ക്}എ, സംസ്ഥാന എയിൽ നിന്ന് ബിയിലേക്ക് സിസ്റ്റം പോയിരിക്കുന്നു.

ΔU = -W, മെക്കാനിക്കൽ ജോലിയുടെ അളവ് W ചെയ്യുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഇത് സിസ്റ്റത്തിന്റെ വികാസത്തിനും അതിന്റെ ആന്തരിക .ർജ്ജത്തിന്റെ കുറവിനും കാരണമാകുന്നു.

ΔU = Q, ആന്തരിക .ർജ്ജം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന താപ energyർജ്ജം ഞങ്ങൾ ചേർക്കുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ.

InternalU = 0, ആന്തരിക .ർജ്ജത്തിന്റെ ചാക്രിക മാറ്റങ്ങളുടെ സന്ദർഭങ്ങളിൽ.

സിസ്റ്റത്തിലെ nerർജ്ജ സംരക്ഷണ തത്വം വിവരിക്കുന്ന ഒരു സമവാക്യത്തിൽ ഈ കേസുകളും മറ്റുള്ളവയും സംഗ്രഹിക്കാം:

ΔU = Q + W

ആന്തരിക .ർജ്ജത്തിന്റെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

1. ബാറ്ററികൾ. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബാറ്ററികളുടെ ശരീരത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ആന്തരിക energyർജ്ജം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉള്ളിലെ ആസിഡുകളും ഹെവി ലോഹങ്ങളും തമ്മിൽ. വൈദ്യുത ലോഡ് പൂർണ്ണമാകുമ്പോൾ ആന്തരിക energyർജ്ജം കൂടുതലാകുമെന്നും അത് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ കുറവായിരിക്കുമെന്നും പറഞ്ഞു, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികളുടെ കാര്യത്തിൽ energyട്ട്ലെറ്റിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഈ energyർജ്ജം വീണ്ടും വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
2. കംപ്രസ് ചെയ്ത വാതകങ്ങൾ. വാതകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന കണ്ടെയ്നറിന്റെ മൊത്തം അളവ് ഉൾക്കൊള്ളുന്നുവെന്നത് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ ആന്തരിക energyർജ്ജം ഈ സ്ഥലത്തിന്റെ അളവ് കൂടുതലാകുമ്പോൾ വ്യത്യാസപ്പെടുകയും അത് കുറയുമ്പോൾ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യും. അങ്ങനെ, ഒരു മുറിയിൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഒരു വാതകത്തിന് നമ്മൾ ഒരു സിലിണ്ടറിൽ കംപ്രസ് ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ ആന്തരിക energyർജ്ജം കുറവാണ്, കാരണം അതിന്റെ കണികകൾ കൂടുതൽ അടുക്കാൻ ഇടയാക്കും.
3. ദ്രവ്യത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുക. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഗ്രാം വെള്ളത്തിന്റെയും ഒരു ഗ്രാം ചെമ്പിന്റെയും താപനില 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഒരേ അളവിലുള്ള ദ്രവ്യമാണെങ്കിലും, ഐസിന് കൂടുതൽ അളവ് ആവശ്യമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കും. ആവശ്യമുള്ള reachഷ്മാവിൽ എത്താനുള്ള മൊത്തം energyർജ്ജം. കാരണം, അതിന്റെ പ്രത്യേക താപം കൂടുതലാണ്, അതായത്, അതിന്റെ കണികകൾ ചെമ്പിനേക്കാൾ അവതരിപ്പിച്ച energyർജ്ജത്തെ കുറച്ചുകൂടി സ്വീകരിക്കുന്നു, അതിന്റെ ആന്തരിക .ർജ്ജത്തിലേക്ക് വളരെ പതുക്കെ ചൂട് ചേർക്കുന്നു.
4. ഒരു ദ്രാവകം കുലുക്കുക. ഞങ്ങൾ പഞ്ചസാരയോ ഉപ്പോ വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ സമാനമായ മിശ്രിതങ്ങൾ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു വലിയ പിരിച്ചുവിടൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ഒരു ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് ദ്രാവകം കുലുക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം നൽകുന്ന ആ അളവ് വർക്ക് (ഡബ്ല്യു) അവതരിപ്പിച്ചതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന സിസ്റ്റത്തിന്റെ ആന്തരിക energyർജ്ജത്തിന്റെ വർദ്ധനവാണ് ഇതിന് കാരണം, ഇത് ഉൾപ്പെട്ട കണങ്ങൾക്കിടയിൽ കൂടുതൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ സാധ്യമാക്കുന്നു.
5. ആവിജലത്തിന്റെ. വെള്ളം തിളപ്പിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, കണ്ടെയ്നറിലെ ദ്രാവക വെള്ളത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന ആന്തരിക energyർജ്ജം നീരാവിക്ക് ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കും. കാരണം, ഒന്നുതന്നെയാണെങ്കിലും തന്മാത്രകൾ (സംയുക്തം മാറിയിട്ടില്ല), ഭൗതിക പരിവർത്തനത്തിന് പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള കലോറി energyർജ്ജം (ക്യു) വെള്ളത്തിൽ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്, അതിന്റെ കണങ്ങളുടെ വലിയ പ്രക്ഷോഭത്തെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു.

മറ്റ് തരത്തിലുള്ള .ർജ്ജം