అంతర్గత శక్తి

విషయము

• అంతర్గత శక్తి వైవిధ్యం
• అంతర్గత శక్తికి ఉదాహరణలు
• ఇతర రకాల శక్తి

ది అంతర్గత శక్తిథర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి సూత్రం ప్రకారం, ఇది ఒక వ్యవస్థలోని కణాల యాదృచ్ఛిక కదలికతో ముడిపడి ఉందని అర్థం. ఇది మాక్రోస్కోపిక్ వ్యవస్థల యొక్క ఆర్డర్‌డ్ ఎనర్జీకి భిన్నంగా ఉంటుంది, కదిలే వస్తువులతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో ఇది సూక్ష్మ మరియు పరమాణు స్థాయిలో వస్తువులు కలిగి ఉన్న శక్తిని సూచిస్తుంది.

కాబట్టి, ఒక వస్తువు పూర్తిగా విశ్రాంతిగా ఉంటుంది మరియు స్పష్టమైన శక్తిని కలిగి ఉండదు (సంభావ్యత లేదా గతి కాదు), ఇంకా కదిలే అణువుల కేంద్రంగా ఉంటుంది, సెకనుకు అధిక వేగంతో కదులుతుంది. వాస్తవానికి, ఈ అణువులు వాటి రసాయన పరిస్థితులు మరియు సూక్ష్మదర్శిని కారకాలపై ఆధారపడి ఒకరినొకరు ఆకర్షిస్తాయి మరియు తిప్పికొట్టబడతాయి, అయినప్పటికీ కంటితో గమనించదగిన కదలిక లేదు.

అంతర్గత శక్తిని విస్తృతమైన పరిమాణంగా పరిగణిస్తారు, అనగా, ఇచ్చిన కణ వ్యవస్థలోని పదార్థం మొత్తానికి సంబంధించినది. బాగా అన్ని ఇతర రకాల శక్తిని కలిగి ఉంటుంది ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క అణువులలో ఉండే విద్యుత్, గతి, రసాయన మరియు సంభావ్యత.

ఈ రకమైన శక్తి సాధారణంగా గుర్తు ద్వారా సూచించబడుతుంది లేదా.

అంతర్గత శక్తి వైవిధ్యం

ది అంతర్గత శక్తి కణ వ్యవస్థలు వాటి ప్రాదేశిక స్థానం లేదా సంపాదించిన ఆకారంతో సంబంధం లేకుండా మారవచ్చు (ద్రవాలు మరియు వాయువుల విషయంలో). ఉదాహరణకు, కణాల మూసివేసిన వ్యవస్థకు వేడిని పరిచయం చేసేటప్పుడు, ఉష్ణ శక్తి జతచేయబడుతుంది, అది మొత్తం అంతర్గత శక్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది.

అయితే, అంతర్గత శక్తి aస్థితి ఫంక్షన్అంటే, ఇది పదార్థం యొక్క రెండు స్థితులను కలిపే వైవిధ్యానికి హాజరుకాదు, కానీ దాని ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితికి. అందుకే ఇచ్చిన చక్రంలో అంతర్గత శక్తి యొక్క వైవిధ్యం యొక్క లెక్కింపు ఎల్లప్పుడూ సున్నా అవుతుందిప్రారంభ స్థితి మరియు చివరి స్థితి ఒకేలా ఉంటాయి కాబట్టి.

ఈ వైవిధ్యాన్ని లెక్కించడానికి సూత్రీకరణలు:

U = U._బి - లేదా_TO, ఇక్కడ వ్యవస్థ A నుండి రాష్ట్రం B కి వెళ్ళింది.

ΔU = -W, యాంత్రిక పని W యొక్క పరిమాణం చేయబడిన సందర్భాల్లో, ఇది వ్యవస్థ యొక్క విస్తరణ మరియు దాని అంతర్గత శక్తి తగ్గుతుంది.

ΔU = Q, అంతర్గత శక్తిని పెంచే ఉష్ణ శక్తిని మేము జోడించే సందర్భాల్లో.

అంతర్గత శక్తిలో చక్రీయ మార్పుల విషయంలో ΔU = 0.

ఈ కేసులు మరియు ఇతరులు వ్యవస్థలోని శక్తి పరిరక్షణ సూత్రాన్ని వివరించే సమీకరణంలో సంగ్రహించవచ్చు:

U = Q + W.

అంతర్గత శక్తికి ఉదాహరణలు

1. బ్యాటరీలు. ఛార్జ్ చేయబడిన బ్యాటరీల శరీరంలో ఉపయోగపడే అంతర్గత శక్తి ఉంచబడుతుంది, దీనికి ధన్యవాదాలు రసాయన ప్రతిచర్యలు లోపల ఆమ్లాలు మరియు భారీ లోహాల మధ్య. ఈ అంతర్గత శక్తి దాని విద్యుత్ లోడ్ పూర్తయినప్పుడు మరియు వినియోగించినప్పుడు తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీల విషయంలో ఈ శక్తిని అవుట్‌లెట్ నుండి విద్యుత్తును ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా మళ్లీ పెంచవచ్చు.
2. సంపీడన వాయువులు. వాయువులు అవి కలిగి ఉన్న కంటైనర్ యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమించుకుంటాయని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఈ స్థలం ఎక్కువ కావడంతో వాటి అంతర్గత శక్తి మారుతుంది మరియు అది తక్కువగా ఉన్నప్పుడు పెరుగుతుంది. అందువల్ల, ఒక గదిలో చెదరగొట్టబడిన వాయువు మనం ఒక సిలిండర్‌లో కుదించిన దానికంటే తక్కువ అంతర్గత శక్తిని కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే దాని కణాలు మరింత దగ్గరగా సంకర్షణ చెందుతాయి.
3. పదార్థం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెంచండి. ఉదాహరణకు, 0 ° C యొక్క ప్రాధమిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఒక గ్రాము నీరు మరియు ఒక గ్రాము రాగి యొక్క ఉష్ణోగ్రతను పెంచుకుంటే, అదే మొత్తంలో పదార్థం ఉన్నప్పటికీ, మంచుకు ఎక్కువ శక్తి అవసరమవుతుందని మేము గమనించవచ్చు. కావలసిన ఉష్ణోగ్రత చేరుకోవడానికి. ఎందుకంటే దాని నిర్దిష్ట వేడి ఎక్కువగా ఉంటుంది, అనగా, దాని కణాలు రాగి కంటే ప్రవేశపెట్టిన శక్తికి తక్కువ గ్రహణశక్తి కలిగివుంటాయి, దాని అంతర్గత శక్తికి వేడిని చాలా నెమ్మదిగా కలుపుతాయి.
4. ఒక ద్రవాన్ని కదిలించండి. మేము చక్కెర లేదా ఉప్పును నీటిలో కరిగించినప్పుడు లేదా ఇలాంటి మిశ్రమాలను ప్రోత్సహిస్తున్నప్పుడు, ఎక్కువ కరిగించడాన్ని ప్రోత్సహించడానికి మేము సాధారణంగా ద్రవాన్ని ఒక పరికరంతో కదిలించాము. మా చర్య ద్వారా అందించబడిన ఆ పనిని (W) ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి పెరుగుదల దీనికి కారణం, ఇది పాల్గొన్న కణాల మధ్య ఎక్కువ రసాయన రియాక్టివిటీని అనుమతిస్తుంది.
5. ఆవిరినీటి యొక్క. నీరు ఉడకబెట్టిన తర్వాత, కంటైనర్‌లోని ద్రవ నీటి కంటే ఆవిరి అధిక అంతర్గత శక్తిని కలిగి ఉందని మేము గమనించవచ్చు. ఎందుకంటే, ఒకే విధంగా ఉన్నప్పటికీ అణువులు (సమ్మేళనం మారలేదు), భౌతిక పరివర్తనను ప్రేరేపించడానికి, మేము నీటికి కొంత మొత్తంలో కేలరీల శక్తిని (క్యూ) చేర్చుకున్నాము, దాని కణాల యొక్క ఎక్కువ ఆందోళనను ప్రేరేపిస్తుంది.

ఇతర రకాల శక్తి