Каква е вътрешната енергия
Термодинамика като дисциплина се появяват в средата на 19-ти век. Това се случи, след откриването на запазване на енергията право. Съществува определена връзка между молекулните термодинамиката и кинетиката. Какво се случва в теорията на вътрешната енергия? Помислете за тази статия.
Статистическата механика и термодинамиката
Оригинално научна теория на термични процеси не е молекулно кинетиката. Първият е термодинамиката. Тя се формира в процеса на изучаване на оптимални условия за прилагане на топлина, за да извърши работата. Това се случи в средата на 19-ти век, преди молекулярните кинетиката е признат. Към днешна дата, изкуството и науката се използва като термодинамиката и молекулно-кинетичната теория. Последно в теоретичната физика, наречен статистическата механика. Тя, заедно с термодинамиката разследва използване на различни методи на същото явление. Тези две теории взаимно се подсилват. В основата на термодинамиката е съставен двама от нейните закони. Двете от тях са свързани с енергетиката и поведение определя емпирично. Тези закони са валидни за всички вещества, независимо от вътрешната структура. По-дълбоко и по-смята за точна наука, статистическата механика. В сравнение с термодинамиката е по-трудно. Той се използва в случай, когато термодинамичните отношения не са достатъчни, за да обясни явленията предмет на разследване.
Молекулярна-кинетичната теория
До средата на 19-ти век, че е доказано, че в допълнение към механичен и има на вътрешната енергия на макроскопски органи. И е част от естествения баланс на енергийните трансформации. След била открита вътрешната енергия, тя е формулирана позиция на съхранение и трансформация. Докато шайбата, плъзгащи се върху лед, спира под въздействието на силата на триене, кинетичната си (механична) енергия не е просто престава да съществува, но също така и да се предадат молекули шайби и лед. При преместване на неравни повърхности на телата, подложени на триене деформиран. Интензивността на неправилна движат молекули увеличава. При нагряване, двата органа увеличава вътрешната енергия. Лесно е да се наблюдава и обратната прехода. При нагряване на водата в вътрешен енергиен запечатана епруветка (и това, и получената пара) започва да се увеличава. Налягането ще се увеличи, което води до тръбата да се премества. На вътрешната енергия на парата ще доведе до увеличаване на кинетичната енергия. В процеса на разширяване на парата не работи. Освен това, вътрешната енергия намалява. В резултат на това охлаждане на парата се случи.
Вътрешната енергия. обща информация
Когато случайно движение на молекули, сумата от тяхната кинетична енергия и потенциалната енергия на тяхното взаимодействие е вътрешната енергия. Като се има предвид позицията на молекулите една спрямо друга и тяхното движение, се изчислява тази сума е почти невъзможно. Това се дължи на голям брой елементи в макроскопски органи. Във връзка с това трябва да може да се изчисли стойността в съответствие с макроскопски параметри, които могат да бъдат измерени.
елементарен газ
Веществото се счита за относително прост в техните свойства, тъй като той се състои от отделни атоми, а от молекули. За моноатомни газове включва аргон, хелий, неон. Потенциалната енергия в този случай е равна на нула. Това е така, защото молекулите в идеален газ не взаимодействат помежду си. Кинетичната енергия на случаен молекулярно движение е от решаващо значение за вътрешния (U). За да се изчисли U едноатомен газ маса m, трябва да размножаването на кинетичната енергия (средно) 1-ти атом в общия брой на всички атоми. Но трябва да се има предвид, че KNA = R. Въз основа на наличните данни имаме, ние имаме следната формула: U = 2/3 х m / M X RT, където вътрешната енергия е пряко пропорционална на абсолютната температура. Всички промени са определени само от U T (температура), измерена в първоначалното състояние и крайния газ, и нямат пряка връзка с обема. Това се дължи на факта, че взаимодействието на нейната потенциална енергия, равна на 0, и със сигурност не зависи от други системни параметри на макроскопични обекти. В присъствието на по-сложни молекули идеален газ ще има вътрешен енергиен пряко пропорционална на абсолютната температура. Но трябва да кажа, в този случай между промяната коефициент на пропорционалност на U и Т. В крайна сметка, комплексни молекули имат не само постъпателно движение, но и въртене. Вътрешният енергия е сумата от тези движения молекули.
Какво определя U?
Вътрешната енергия е под влиянието на един от най-макроскопски параметри. Това е температурата. В реално газове, течности и твърди вещества потенциална енергия (средно) във взаимодействието на молекулите не е нула. Въпреки че, ако вземем предвид по-точно, за газове е много по-малко кинетична (средно добре). В допълнение, за твърди вещества и течности - сравними с него. Но средната U зависи от V материал, тъй като в периода на промяна варира и средното разстояние, което съществува между молекулите. От това следва, че в термодинамиката вътрешната енергия зависи не само от температурата Т, но и на V (обем). Тяхната стойност еднозначно определя държавните органи, и по този начин U.
океаните
Трудно е да си представим какво от невероятно големи енергийни резерви съдържа световните океани. Помислете за това, което на вътрешната енергия на водата. Трябва да се отбележи, че също така е топлина защото образувани в резултат на прегряване на течната част на повърхността на океана. Така че, с тази разлика, например, 20 градуса по отношение на дъното на водата, тя придобива стойност от около 10 J ^ 26. В измерването на токове в океана, неговата кинетична енергия се оценява на около 10 ~ 18 J.
Глобалните проблеми
Има глобални проблеми, които могат да се поставят на глобално ниво. Те включват:
- изчерпване на изкопаемите горива (основно петрол и газ);
- значително замърсяване на околната среда, свързани с използването на тези ресурси;
- термичен "замърсяване", плюс цялото увеличение на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, която застрашава глобалните климатични смущения;
- използването на залежи на уран, което води до появата на радиоактивни отпадъци, което е много негативно влияние върху начина на живот на всички живи същества;
- използването на енергията от термоядрен синтез.
заключение
Всичко това несигурност относно въздействието на очакванията, които със сигурност ще дойдат, ако не спрат да консумират енергия извлечена по начин, който прави учени и инженери посвети почти всички от вниманието си към решаването на този проблем. Тяхната основна задача е да се намери най-добрия източник на енергия, е важно също така и участието на различни природни процеси. Сред тях, най-интересните са: слънцето, или по-скоро топлината на слънцето, вятъра и енергията в океаните.
