ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ, энергия тела, зависящая только от его внутр. состояния. Понятие В. э. объединяет все виды энергии тела, за исключением энергии его движения как целого и потенциальной энергии, к-рой тело может обладать, если оно находится в поле к.-н. сил (напр., в поле сил тяготения).
Понятие В. э. ввёл У. Томсон (1851), определив изменение В. э. (дельта U) тела (физ. системы) в каком-нибудь процессе как алгебр, сумму количества теплоты Q, к-рой система обменивается в ходе процесса с окружающей средой, и работы А, совершённой системой или произведённой над ней: дельта U = О-A (1) Принято считать работу А положительной, если она производится системой над внешними телами, а количество теплоты Q положительным, если оно передаётся системе. Уравнение (1) выражает первое начало термодинамики - закон сохранения энергии в применении к процессам, в которых происходит передача теплоты.
Согласно закону сохранения энергии, В. э. является однозначной функцией состояния физ. системы, т. е. однозначной функцией независимых переменных, определяющих это состояние, напр, темп-ры Т и объёма V или давления р. Хотя каждая из величин (Q и A) зависит от характера процесса, переводящего систему из состояния с В. э. U1в состояние с энергией U2, однозначность В. э. приводит к тому, что дельта U определяется лишь значениями В. э. в начальном и конечном состояниях: дельта U = U2- - U1. Для любого замкнутого процесса, возвращающего систему в первоначальное состояние (U2= U1), изменение В. э. равно нулю и Q - А (см. Круговой процесс).
Изменение В. э. системы в адиабатном процессе (при отсутствии теплообмена с окружающей средой, т. е. при Q = 0) равно работе, производимой над системой или произведённой системой.
В случае простейшей физ. системы - идеального газа - изменение В. э., как показывает кинетич. теория газов, сводится к изменению кинетич. энергии молекул, определяемой темп-рой (см. Газы). Поэтому изменение В. э. идеального газа (или близких к нему по свойствам газов с малым межмолекулярным взаимодействием) определяется только изменением его темп-ры (закон Джоуля). В физ. системах, частицы к-рых взаимодействуют между собой (реальные газы, жидкости, твёрдые тела), В. э. включает также энергию межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействий. В. э. таких систем зависит как от темп-ры, так и от давления (объёма).
Экспериментально можно определить только прирост или убыль В. э. в физ. процессе (за начало отсчёта можно взять, напр., исходное состояние). Методы статистической физики позволяют, в принципе, теоретически рассчитать В. э. физ. системы, но также лишь с точностью до постоянного слагаемого, зависящего от выбранного нуля отсчёта.
В области низких темп-р с приближением к абсолютному нулю (-273,16°С) В. э. конденсированных систем (жидких и твёрдых тел) приближается к определённому постоянному значению U0. становясь независимой от темп-ры (см. Третье начало термодинамики). Значение Uо может быть принято за начало отсчёта В. э.
В. э. относится к числу основных термодинамич. потенциалов (см. Потенциалы термодинамические). Изменение В. э. при постоянных объёме и темп-ре системы характеризует тепловой эффект реакции, а производная В. э. по темп-ре при постоянном объёме определяет теплоёмкость системы.
Лит. см. при ст. Потенциалы термодинамические. А. А, Лопаткин.
Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»
энергия тела, зависящая только от его внутреннего состояния. Понятие В. э. объединяет все виды энергии тела, за исключением энергии его движени... смотреть
термодинамич. ф-ция состояния системы, ее энергия, определяемая внутр. состоянием. В. э. складывается в осн. из кинетич. энергии движения частиц (атомов, молекул, ионов, электронов) и энергии взаимод. между ними (внутри- и межмолекулярной). На В. э. влияет изменение внутр. состояния системы под действием внеш. поля; во В. э. входит, в частности, энергия, связанная с поляризацией диэлектрика во внеш. электрич. поле и намагничиванием парамагнетика во внеш. магн. поле. Кинетич. энергия системы как целого и потенциальная энергия, обусловленная пространств. расположением системы, во В. э. не включаются. В термодинамике определяется лишь изменение В. э. в разл. процессах. Поэтому В. э. задают с точностью до нек-рого постоянного слагаемого, зависящего от энергии, принятой за нуль отсчета. <p> В. э. Uкак ф-ция состояния вводится <i> первым началом термодинамики, </i> согласно к-рому разность между теплотой Q, переданной системе, и работой <i>W,</i> совершаемой системой, зависит только от начального и конечного состояний системы и не зависит от пути перехода, т. е. представляет изменение ф-ции состояния <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/b48a21b1-6cfe-48b8-be3e-f59ae0fe6007" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №1" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №1"> </p><p><img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/601d2083-0f0c-4f9a-bbdc-d967351d19b3" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №2" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №2"> </p><p> где U<sub>1</sub> и <i><u>2 </u></i>- В. э. системы в начальном и конечном состояниях соответственно. Ур-ние (1) выражает закон сохранения энергии в применении к термодинамич. процессам, т. е. процессам, в к-рых происходит передача теплоты. Для циклич. процесса, возвращающего систему в начальное состояние,<img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/b07baeef-66a7-4535-9e10-70046ee3501d" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №3" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №3"> . В изохорных процессах, т. е. процессах при постоянном объеме, система не совершает работы за счет расширения, <i>W=0</i> и теплота, переданная системе, равна приращению В. э.: <i><q>v=<img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/895ba332-2fbc-4c0b-a6dc-638b1da1fb81" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №4" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №4">. ></q></i> Для адиабатич. процессов, когда Q= 0,<img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/80101587-cd1c-4890-95c9-97e372355b24" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №5" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №5"> = - <i>W.</i> </p><p> В.э. системы как ф-ция ее энтропии S, объема V и <i></i> числа молей m<sub>i</sub> i-того компонента представляет собой <i> термодинамический потенциал.</i> Это является следствием первого и второго начал термодинамики и выражается соотношением: </p><p><img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/733f3afe-ebbf-4dcd-b19e-fc4cfa663e69" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №6" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №6"> " </p><p> где Т - абс. т-ра, <i> р-</i> давление,<img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/1d710235-fa47-4108-beac-96ebeab92206" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №7" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №7"> -хим. потенциал i-того компонента. Знак равенства относится к равновесным процессам, знак неравенства-к неравновесным. Для системы с заданными значениями <i>S, V,</i>m<sub>i</sub> (<i>закрытая система</i> в жесткой адиабатной оболочке) В. э. при равновесии минимальна. Убыль В. э. в обратимых процессах при постоянных Vи Sравна макс. полезной работе (см. <i> Максимальная работа реакции).</i> </p><p> Зависимость В. э. равновесной системы от т-ры и объема <i>U =f(T, V</i> )наз. калорическим уравнением состояния. Производная В. э. по т-ре при постоянном объеме равна изохорной теплоемкости: </p><p><img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/53f85c72-7c72-4c58-adb8-e67fb2005981" alt="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №8" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ фото №8"> </p><p> В. э. идеального газа от объема не зависит и определяется только т-рой. </p><p> Экспериментально определяют значение В. э. в-ва, отсчитываемое от ее значения при абс. нуле т-ры. Определение В. э. требует данных о теплоемкости <i> С <sub>V</sub> (Т),></i> теплотах фазовых переходов, об ур-нии состояния. Изменение В. э. при хим. р-циях (в частности, стандартная В. э. образования в-ва) определяется по данным о тепловых эффектах р-ций, а также по спектральным данным. Теоретич. расчет В. э. осуществляется методами статистич. термодинамики, к-рая определяет В. э. как среднюю энергию системы в заданных условиях изоляции (напр., при заданных <i> Т, V,</i>m<sub>i</sub>). В. э. одноатомного идеального газа складывается из средней энергии поступат. движения молекул и средней энергии возбужденных электронных состояний; для двух- и многоатомных газов к этому значению добавляется также средняя энергия вращения молекул и их колебаний около положения равновесия. В. э. 1 моля одноатомного идеального газа при т-рах порядка сотен К составляет <i>3RT/2,</i> где R-газовая постоянная; она сводится к средней энергии поступат. движения молекул. Для двухатомного газа мольное значение В. э.-ок. <i>5RT/2</i> (сумма поступат. и вращат. вкладов). Указанные значения отвечают закону равнораспределения энергии для названных видов движения и вытекают из законов классич. статистич. механики. Расчет колебат. и электронного вкладов во В. э., а также вращат. вклада при низких т-рах требует учета квантовомех. закономерностей. В. э. реальных систем включает помимо вкладов, учитываемых для идеального газа, также среднюю энергию <i> межмолекулярных взаимодействии.</i> </p><p><i> Лит.:</i> Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М., 1964; Полторак О. М., Лекции по химической термодинамике, М., 1971; Ка-рапетьянц М. X., Химическая термодинамика, 3 изд., М., 1975. <i> Н. А. Смирнова.</i> <br> <br> <br></p>... смотреть
энергия физ. системы, зависящая от её внутр. состояния. В. э. включает энергию хаотического (теплового) движения всех микрочастиц системы (моле... смотреть
[intrinsic energy] — термодинамическая величина, характеризизующая количество всех видов внутренних движений, совершенных в системе. Измерить абсолютную внутреннюю энергия тела невозможно. На практике измеряют лишь изменение внутреннюю энергию системы, используя первое начало термодинамики: изменение внутренней энергии системы Δ<i>U</i> = <i>Q — W</i>, где <i>Q</i> — теплота, поглощенная системой, <i>W</i> — работа, произведенная системой над окружающей средой.Величина Δ<i>U</i> зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от промежуточного состояния, поэтому изменение внутреней энергия — функция состояния термодинамической системы. Количественно оценить абсолютную внутреннюю энергию тела можно лишь по отношению к некоторому, условно выбранному стандартному состоянию. Согласно молекулярной теории вещества внутренняя энергия тела складывается из кинетической и потенциальной энергий молекул, электронов и ядер. Внутренняя энергия идеального газа зависит лишь от его абсолютной температуры (не зависит от давления и объема);<br>Смотри также:<br> — Энергия<br> — энергия Ферми<br> — энергия связи<br> — энергия активации<br> — потенциальная энергия<br> — кинетическая энергия<br> — энергия кристаллической решетки<br> — энергия химической связи<br> — энергия Гиббса, изобарный потенциал<br> — энергия Гельмгольца, изохорный потенциал<br>... смотреть
энергия системы, зависящая от её внутр. состояния. В. э. включает в себя энергию хаотич. (теплового) движения всех микрочастиц системы (молекул, атомов... смотреть
▲ энергия ↑ материальное тело, в соответствии с, состояние, внутренний температуравнутренняя энергия - энергия данного тела, зависящая только от его ... смотреть
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ тела, включает кинетическую энергию составляющих тело молекул, атомов, электронов, ядер, а также энергию взаимодействия этих частиц друг с другом. Изменение внутренней энергии численно равно работе, которую совершают над телом (например, при его сжатии) в адиабатном процессе, или количеству теплоты, которое сообщается телу (например, при его нагревании) в изохорном процессе. <br>... смотреть
ЭНЕРГИЯ тела, включает кинетическую энергию составляющих тело молекул, атомов, электронов, ядер, а также энергию взаимодействия этих частиц друг с друг... смотреть
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ тела, складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия, которой может обладать тело в каком-либо силовом поле (гравитационном, магнитном и др.).<br><br><br>... смотреть
ВНУТРЕННЯЯ энергия тела - складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия, которой может обладать тело в каком-либо силовом поле (гравитационном, магнитном и др.).<br>... смотреть
- тела - складывается из кинетической энергии молекултела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергиивзаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входитэнергия движения тела как целого и потенциальная энергия, которой можетобладать тело в каком-либо силовом поле (гравитационном, магнитном и др.).... смотреть
тела, складывается из кинетич. энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. ... смотреть
energia interna {intrinseca}; яд. физ. energia endogena
internal [intrinsic] energy, self-energy* * *intrinsic energy
internal energy, intrinsic energy
innere Energie, Energieinhalt
internal energy
énergie interne
innere Energie
energía interna, energía intrínseca
вну́трішня ене́ргія
• vnitřní energie
intrinsic energy
innere Energie
ішкі энергия
Dampfspannung
plasma internal energy
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ тела, складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия, которой может обладать тело в каком-либо силовом поле (гравитационном, магнитном и др.).... смотреть
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ тела , складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия, которой может обладать тело в каком-либо силовом поле (гравитационном, магнитном и др.).... смотреть