כפי שאתה יודע, לכל גוף יש משלומבנה ייחודי משלה, אשר נקבע על ידי הרכב כימי שלה המבנה. במקביל, החלקיקים המרכיבים את המבנה הזה הם ניידים, הם פועלים זה עם זה, ולכן יש כמות מסוימת של אנרגיה פנימית. ב מוצקים, את הקשרים של החלקיקים המרכיבים את המבנה של הגוף הם חזקים, ולכן האינטראקציה שלהם עם חלקיקים המרכיבים את המבנה של גופים אחרים קשה.
זה נראה שונה לחלוטין נוזלים אוגזים, שבהם הקשרים המולקולריים חלשים, ולכן המולקולות יכולות לנוע בחופשיות מספקת ולפעול עם חלקיקים של חומרים אחרים. זה, למשל, מראה את המאפיין של מסיסות.
אז, האנרגיה הפנימית של הגז היאהוא פרמטר הקובע את מצב הגז עצמו, כלומר, את האנרגיה של תנועה תרמית של microparticles, שהם מולקולות, אטומים, גרעינים, וכו 'בנוסף, מושג זה מאפיין את האנרגיה של האינטראקציה שלהם.
כאשר מולקולה מעבירה ממצב אחד למשנהו, האנרגיה הפנימית של גז, אשר הנוסחה שלו WU = dQ - dA - מראה רק את התהליך של שינוי זהאנרגיה פנימית. דווקא משום שנוסחה הנוסחה היא מאופיינת תמיד בהבדל שבין ערכיה בתחילתה ובסיומה של מעבר המולקולה ממצב אחד למשנהו. נתיב המעבר עצמו, כלומר, גודלו, אינו ממלא שום תפקיד. מנימוקים אלה עולה המסקנה הבסיסית ביותר המאפיינת תופעה זו - האנרגיה הפנימית של גז נקבעת אך ורק על ידי מחוון טמפרטורת הגז, והיא עצמאית לחלוטין מגודלו. לצורך ניתוח מתמטי, מסקנה זו חשובה במובן שאי אפשר למדוד ישירות את כמות האנרגיה הפנימית, ניתן לקבוע ולהציג באמצעים מתמטיים רק את השינוי שלה (דבר זה מודגש על ידי נוכחות של ב).
עבור הגוף הפיזי, האנרגיה הפנימית שלהםבכפוף לשינוי (שינוי) רק אם יש אינטראקציה של גופים אלה עם גופים אחרים. יחד עם זאת, ישנן שתי דרכים עיקריות לשינוי זה: עבודה (עם חיכוך, השפעה, דחיסה, וכו ') והעברת חום. השיטה האחרונה - העברת חום - משקפת את הדינמיקה של השינויים באנרגיה פנימית במקרים שבהם העבודה לא נעשה והאנרגיה מועברת, למשל, מגופים בעלי טמפרטורה גבוהה יותר לגופים בעלי ערך נמוך יותר.
במקרה זה, ישנם סוגים כאלה של העברת חום כמו:
כל התהליכים הללו משתקפים בחוק השימוראנרגיה. אם חוק זה נחשב ביחס לתהליכים תרמודינמיים המתרחשים בגזים, אזי ניתן לנסח אותו כך: האנרגיה הפנימית של גז אמיתי, או דווקא השינוי שלו, היא כמות החום הכוללת שהועברה אליו ממקורות חיצוניים, ומהעבודה שהיתה מחויב על הגז.
אם ניקח בחשבון את ההשפעה של חוק זה (הראשוןחוק התרמודינמיקה) ביחס הגז האידיאלי, אז אתה יכול לראות את הדפוסים הבאים. במסגרת תהליך שהטמפרטורה שלו נשארת קבועה (תהליך איזותרמי), האנרגיה הפנימית תהיה תמיד קבועה.
במסגרת התהליך האיזוברי, האופיינישינוי טמפרטורת הגז, גידולו או קיטוןו, מוביל, בהתאמה, לעלייה או לירידה באנרגיה הפנימית ובפעולות הנעשות על ידי הגז. תופעה זו, למשל, ממחישה בבירור את הרחבת הגז במהלך החימום ואת יכולתו של גז כזה להניע יחידות קיטור.
כאשר בוחנים את התהליך האיזוכורי, בו הפרמטר של נפחו נשאר ללא שינוי, האנרגיה הפנימית של הגז משתנה רק תחת השפעת כמות החום המועבר.
יש גם תהליך אדיאבטי, המאופיין בהיעדר החלפת חום של גז עם מקורות חיצוניים. במקרה זה, ערך האנרגיה הפנימית שלו יורד, לכן הגז מתקרר.
