energie internă, U funcția termodinamică a unui parametru de sistem (de exemplu, volumul V și T temperatura), schimbarea este determinată de activitatea desfășurată de sistem omogen cu condiția ca izolația adiabatic. Conceptul de „energie internă“ a fost introdus în 1851 de William Thomson (Lord Kelvin). Existența unei funcții U (V, T) este consecința primei legi a termodinamicii - lege de conservare a energiei, care se aplică proceselor în care are loc transferul de căldură. Incrementul energiei interne = δQ-DU A unde δQ - cantitatea de căldură transmisă la sistemul A = rδV - activitatea desfășurată de sistem, p - presiunea. Conform legii conservării energiei, energia internă este o funcție unică a stării unui sistem fizic, adică. E. O singură valoare funcție a variabilelor independente care determină ca, de exemplu, temperatura și volumul. Unicitatea energiei interne conduce la faptul că, deși δQ și A depinde de natura procesului care ia sistemul de la stat la stat în U1 cu U2. Valorile incrementat numai energia AU internă determinată de stările inițiale și finale: = U1 - AU U2. Prin urmare, variația totală internă a energiei este zero, iar dq = A pentru un proces circular. Într-un proces adiabatic (δQ = 0) schimbarea energiei interne este egală cu lucrul mecanic efectuat de către sistem, atunci când un proces infinit lent, cvasi-static.
În general, energia internă este o funcție a parametrilor termodinamici interni și externi, inclusiv temperatura. În locul temperaturii ca un parametru poate fi ales entropia termodinamică S. Conform celei de a doua lege a termodinamicii, δQ = TδS apoi = TδS -rδV AU. Energia internă ca funcție a entropiei și volumul U (S, V) este unul dintre potențialul termodinamic (funcția caracteristică), ca Acesta definește toate proprietățile termodinamice ale sistemului. Dacă sistemul este compus din n componente, depinde U (cu excepția S și V) din numărul de particule Ni în componentele, i = 1, 2. n. U minimă la entropie constantă, volumul și greutatea componentelor determină echilibrul stabil al sistemelor multifazice și multicomponent.
Din punctul de vedere al teoriei cinetice moleculare a energiei interne are sens să însemne energia mecanică (energia cinetică și energia de interacțiune) a tuturor particulelor. În cazul în care sistemul termodinamic include un câmp electromagnetic, acesta include, de asemenea, energie în energie internă. Energia cinetică a mișcării a corpului ca întreg nu este inclusă în energia internă.
Pentru un gaz ideal ascultarea statistica clasică, energia internă depinde numai de temperatura: U = CVT, unde CV - căldura specifică la volum constant. Pentru un gaz non-ideală și energie internă lichid depinde de volumul specific v = V / N, unde N - numărul de particule. De exemplu, pentru gaz supunându ecuația Van der Waals, energia internă este dată de U = CVT - a / v, unde -, ținând cont de atracția reciprocă constantă a moleculelor.
Lit. a se vedea în conformitate cu art. Termodinamicii.