Gasaren barne-energia

Ezagutzen duzun bezala, edozein gorputz egitura berezia du, konposizio kimikoa eta egitura zehazten duena. Kasu honetan, egitura hau osatzen duten partikulak mugikorrak dira, elkarren artean elkarreragiten dute eta, ondorioz, barne-energia kopuru jakin bat dute. Solidetan, gorputzaren egitura osatzen duten partikulen loturak indartsuak dira, beraz, beste gorputz batzuen egitura osatzen duten partikulen arteko elkarrekintza zaila da.

Likidoak edo gasak guztiz desberdinak dira, lotura molekularrak ahulak direlako, eta, beraz, molekulak nahikoa askea eta beste substantzia batzuen partekatzeak mugi ditzakete. Hau, adibidez, solubility propietate erakusten du.

Horrek esan nahi du gasaren barne-energia gasaren egoera dela esan nahi duen parametroa, hau da, mikropartikulen mugimendu termikoaren energia, zein molekulak, atomoak, nukleoak, etab. Gainera, kontzeptu horrek elkarrekintzaren energia adierazten du.

Molekula bat egoera batetik besterako igarotzen denean, gasaren barne-energia, zeinen formula - WU = dQ - dA - barneko energia hori aldatzeko prozesua bakarrik erakusten du. Hain zuzen ere, formulatik ikusten denez, beti dago bere balioak egoera batetik bestera mugitzen den molekularen trantsizioaren hasieran eta amaieran. Trantsizioaren bidea, hau da, bere magnitudeak, ez du inolaz ere jokatzen. Arrazoibide horri esker, fenomeno honen ezaugarri nagusia da: gasaren barne-energia gasaren tenperaturaren araberakoa bakarrik zehazten da eta bere bolumenaren balioa erabat independentea da. Analisi matematikoari dagokionez, ondorioztapena garrantzitsua da barneko energia balioa zuzenean neurtu ezin daitekeen zentzuan, posible da matematika bidezko aldaketak definitzea eta irudikatzea, hau da, formularen ikuraren presentzia azpimarratzen du ( W ).

Gorputz fisikoetarako, bere barne-energia dinamika (aldaketa) dagoz gero, erakunde horietako beste erakunde batzuekin elkarrekintzan badago. Aldi berean, aldaketa honen bi modu nagusiak daude: lana (marruskadura, inpaktua, konpresioa ...) eta bero transferentzia egiten dira. Azken metodoa - bero transferentzia - barne-energia aldaketak dinamika islatzen du lanak ez direnean, eta energia transferitu egiten da, adibidez, tenperatura altuagoak dituzten gorputzekin, balio txikiagoekin dituzten organoekin.

Kasu honetan, bero transferentzia mota hauek bereizten ditugu:

• Eroankortasun termikoa (energiaren trukea zuzenean eragiten duten partikulen bidez);
• Konbekzioa (gasaren barne-energia fluxuen bidez egiten da);
• Erradiazioa (energia olatu elektromagnetikoen bidez transferitzen da).

Prozesu horiek guztiek energia kontserbatzeko legeak islatzen dituzte. Gasean gertatzen diren prozesu termodinamikoei dagokienez, honela formulatu daiteke: gas erreal baten barne-energia , edo hobe esanda, aldaketak kanpoko iturrietatik transferitutako bero-kopuru osoaren eta lanaren arabera Gas horren bidez egiten da.

Lege horren funtzionamendua (termodinamikaren lehen legea) gas ideal bati erreferentzia egiten bazaio, ondorengo erregulartasunak ikusiko ditugu. Prozesu baten esparruan, tenperaturak aldatu gabe (prozesu isotermikoa), barne-energia beti izango da balio konstante bat.

Gas isurkariaren prozesuaren esparruan, gasaren tenperatura aldaketak direla eta, hazkundea edo murrizketa, hurrenez hurren, barne-energiaren igoera edo murrizketa eta gasak egindako lana areagotzen du . Fenomeno hau, adibidez, argi erakusten du gasa hedatzen denean berotzen denean eta gas horren gaitasuna lurrun unitateak gidatzeko.

Prozesu isochorikoa kontuan hartuta, bolumenaren parametroa ez da aldatu, gasaren barne-energia aldatu egiten da beroaren transferentziaren eraginez.

Prozesu adiabatikoa ere bada, kanpoko iturriekin trukatzeko gasaren truke eza dela eta. Kasu honetan, bere barne-energiaren balioa gutxitzen du; beraz, gas hoztu egiten da.