Consultați și "Portalul fizic"
Energia internă a corpului (denumită E sau U) este suma energiilor interacțiunilor moleculare și a mișcărilor termice ale moleculei. Energia internă este o funcție unică a stării sistemului. Aceasta înseamnă că ori de câte ori sistemul este într-o stare dată, energia sa internă presupune valoarea inerentă a acestei stări, indiferent de istoria sistemului. În consecință, schimbarea energiei interne în timpul tranziției de la o stare la alta va fi întotdeauna egală cu diferența dintre valorile sale în stările finale și cele inițiale, indiferent de calea prin care sa făcut tranziția.
Energia internă a corpului nu poate fi măsurată direct. Puteți determina numai modificarea energiei interne:
- - căldura corporală, măsurată în jouli
- [1] este lucrarea efectuată de organism împotriva forțelor externe, măsurată în jouli
Această formulă este expresia matematică a primei legi a termodinamicii
Pentru procesele cvasi-statice, se aplică următoarea relație:
- - temperatura măsurată în Kelvin
- - entropia, măsurată în jouli / kelvin
- - presiunea măsurată în pascale
- - potențialul chimic
- - numărul de particule din sistem
Gazele ideale
Conform legii lui Joule, derivat empiric, energia internă a unui gaz ideal nu depinde de presiune sau de volum. Plecând de la acest fapt, se poate obține o expresie pentru schimbarea energiei interne a unui gaz ideal. Prin definirea capacității de căldură molară la volumul constant, Deoarece energia internă a unui gaz ideal este o funcție numai a temperaturii,
Aceeași formulă este valabilă și pentru calculul schimbării energiei interne a oricărui corp, dar numai în procesele cu un volum constant (procese izochorice); în cazul general, CV (T, V) este o funcție atât a temperaturii cât și a volumului.
Dacă neglijăm modificarea capacității de căldură molară cu o schimbare a temperaturii, obținem:
unde ν este cantitatea de materie, ΔT este schimbarea temperaturii.