„Belső energia” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
(→‎A definíció összefüggés: képletek javítása)
== A definíció összefüggés ==
 
A belső energiát a [[Termodinamika|termodinamika I. főtétele]] alapján definiáljuk. Ez hosszú megfigyelés, tapasztalat alatt megfogalmazott tétel az [[energiamegmaradás]] törvényével összhangban. Egy rendszer belső energiájaenergiáját azkétféleképpen által változikváltoztathatjuk meg, hogy: [[Hő|hőt]] vesz(Q) fel,közölhetünk vagy hőt ada lerendszerrel, valamint a rendszerenvagy [[Mechanikai munka|munkát]] végzünk(W) végezhetünk a rendszeren. A vizsgált rendszer szempontjából: ha hőközlés történik a rendszerrel, vagy munkavégzés történik a rendszeren, akkor a kérdéses tag(ok) előjele pozitív, ha hőt vonunk el a rendszertől, vagy a rendszer végez munkát a környezeten, akkor a kérdéses tag(ok) előjele negatív. Összességében:
Véges nagyságú változásokra:
 
:<math>\Delta U= Q + W\,</math>
 
A fenti egyenlet infinitezimális formában:
végtelen kis változásokra:
 
:<math>\qquad \mathrm dU= \delta Q + \delta W</math>
 
:ahol ''Q'' a hő, J
:W a munka, J.
 
A kifejezésben a δ jel arra utal, hogy sem a hő, sem a [[Mechanikai munka|munka]] nem állapotfüggvény, a belső energia viszont az. A mennyiségek előjele pozitív, ha a rendszer kapja a hőt, vagy a rendszeren végzünk munkát és negatív, ha fordítva.
== A [[térfogati munka]] ==
 
A munka leggyakrabban ún. [[Térfogati munka|térfogati munkát]] jelent. Ha a rendszer nyitott, vagy állandó a nyomás és hőt vesz fel, szükségszerűen fellép a rendszer hőtágulásával összefüggő térfogatváltozás, ami térfogati munkavégzést is jelent:
 
:<math>\qquad \delta W = - p \mathrm dV</math>
 
Ez a térfogati munka jelentős nagyságú, ha gáz halmazállapotú rendszerrel közlünk hőt, és elhanyagolhatóan kicsi, például szilárd testek melegítése közben. A gyakorlati életben a folyamatok során szükségszerűen fellépő térfogati munkát általában nem célszerű külön figyelembe venni, hanem érdemesebb a belső energiával együtt kezelni. A két termodinamikai mennyiség összegét új mennyiségként nevezték el, és ez az [[entalpia]].
 
== A belső energia [[Teljes differenciál|teljes differenciálja]] ==
A gyakorlati életben a folyamatok során szükségszerűen fellépő térfogati munkát általában nem célszerű külön figyelembe venni, hanem érdemesebb a belső energiával együtt kezelni. A két termodinamikai mennyiség összegét új mennyiségként nevezték el, és ez az [[entalpia]].
Mivel a '''belső energia''' állapotfüggvény, változói pedig az [[entrópia]], a [[térfogat]] és az [[anyagmennyiség]], ezért
 
== A belső energia hőmérsékletfüggése ==