Energía Interna
¿Qué es la energía interna? – Termodinámica
En la termodinámica, esta es la energía total que contiene un sistema termodinámico.
Hay que saber que la energía interna es básicamente el resultado de la contribución de la energía cinética de los átomos que lo constituyen, de todas sus energías de rotación, vibración y traslación.
Esta energía es una función de estado: por ende su variación entre un par de estados es independiente de la transformación que los conecte, solo dependerá del estado de inicio y del estado de finalización.
Como consecuencia de esto, la variación de la energía interna en un ciclo la mayoría de las veces será nula, debido a que su estado inicial y final tienen el mismo valor:
La energía interna de un sistema se puede llegar a modificar ejerciendo un trabajo sobre el o también calentándolo (energía calorífica). Si nos damos cuenta en la ley de la termodinámica vemos que la energía interna es igual al calor total añadido más el trabajo realizado por el entorno.
De esta forma es su fórmula:
Formula de la Energía interna
Para el caso de gas ideal puede mostrarse que la energía depende solamente de la temperatura, la variación de energía interna de un gas se calcula mediante esta expresión:
Energía Sonora
Ahora se tiene que demostrar esta expresión con dos isotermas caracterizadas por sus temperaturas TA Y TB tal y como se muestra en la figura:
Luego de haber trazado aplicamos el principio de la termodinámica:
Luego el calor que se intercambia en un proceso se realiza con esta expresión:
Siendo C la capacidad de calor (calorífica) . Este proceso se puede por ser realizado a volumen constante, se usa el valor Cv , se obtiene asi:
Energía Radiante
Una forma más clara de entender esta fórmula es viendo este vídeo que tiene algo con la variación de la energía :
Ejemplos De la Energía interna
Baterías.
En el cuerpo de las baterías que están cargadas se alberga una energía a la que se le denomina energía interna aprovechable, esto se logra gracias a las reacciones químicas entre los metales y los ácidos.
Gases comprimidos.
Teniendo en cuenta que los gases tienden a ocupar en la mayoría de los casos el volumen total del recipiente en el que están, su energía interna variará en la medida en la que esta cantidad de espacio sea mayor y aumentará cuando sea menor.
Aumentar la temperatura de la materia.
Energía QuímicaSi llegamos a aumentar la temperatura de por lo menos gramo de agua y un gramo de cobre, los dos tendrán una temperatura base de 0 °C.
Agitar un líquido.
Cuando disolvemos azúcar o sal en agua, o cualquier otra mezcla, solemos agitar el líquido con algún instrumento para así propiciar una mayor disolución.
El vapor de agua.
Puestos a hervir agua, notaremos que el vapor posee una mayor energía interna que el agua en estado líquido en el recipiente.
La Variación de energía interna
Esta variación de energía interna entre dos estados A y B se calcula mediante la expresión siguiente:
Energía interna de la tierra
La tierra conserva en su interior una parte del calor que se generó con su formación. Ese calor interno es el responsable del desplazamiento de las placas que modelan todo el relieve de la superficie de la tierra, al mismo tiempo este desplazamiento produce erupciones volcánicas y en ocasiones movimientos sísmicos.
Energía MecánicaMuchos no saben que la tierra está expuesta a la acción de diversos fenómenos por su proximidad al sol y a otros planetas y satélites del muy conocido sistema solar.
Espero que te haya quedado todo claro sobre variación de la energía y demás temas que tocamos un saludo y que tengas un excelente día.
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