Energía Interna: Definición: En física física,, la energía interna (U) de (U) de un sistema intenta ser un reflejo de la energía a escala macroscópica. Más concretamente, es la suma de: la energía cinética interna, interna , es decir, de las sumas de las energías cinéticas de las individualidades individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de la energía potencial interna, interna , que es la energía e nergía potencial asociada a las interacciones entre estas 1
individualidades. individualidades.
La energía interna no incluye la ener gía cinética traslacional o rotacional del sistema como un todo. Tampoco incluye la energía potencial que el cuerpo pueda tener por su localización en un campo gravitacional o electrostático externo. Desde el punto de vista de la termodinámica termodinámica,, en un sistema cerrado (o sea, de paredes impermeables), la variación total de energía interna es igual a la suma de la s cantidades de energía comunicadas al sistema en forma de calor y de trabajo
(En termodinámica se considera el trabajo negativo
cuando este entra en el sistema termodinámico, positivo cuando sale). Aunque el calor transmitido depende del proceso en cuestión, la variación de energía interna es independiente del proceso, sólo depende del estado inicial y final, por lo que se dice que es una función de estado . Del mismo modo diferencial exacta, a diferencia de
es una
, que depende del proceso.
¿Qué es la ENERGÍA INTERNA? La energía interna de un cuerpo es la suma de la energía de todas las partículas que componen un cuerpo. Entre otras energías, las partículas que componen los cuerpos tienen masa y velocidad, por lo tanto tienen energía cinética interna. También tienen fuerzas de atracción entre ellas, por lo que tienen energía potencial interna. La energía interna es muy difícil de calcular ya que son muchas las partículas que componen un cuerpo y tienen muchos tipos diferentes de energía. Lo que se suele hacer es calcular la variación de energía interna.
En la Termodinámica: 2
En termodinámica se deduce la existencia existencia de una ecuación de la forma
conocida como ecuación fundamental en representación energética . La importancia de la misma radica en que concentra en una sola ecuación toda l a información termodinámica de un sistema. La obtención de resultados concretos a partir de la misma se convierte entonces en un proceso sistemático.
Si calculamos su diferencial:
se definen sus derivadas parciales:
la temperatura
la presión
el potencial químico
Como T, P y
.
son derivadas parciales de U, serán funciones de las mismas variables que
U:
Estas relaciones reciben el nombre de ecuaciones de estado. Por lo general no se dispone de la ecuación fundamental de un sistema. En ese caso sus sustitución por el conjunto de todas las ecuaciones de estado proporcionaría una información equivalente, aunque a menudo debamos conformarnos con un subconjunto de las mismas.