¿Cuál es la energía interna de una sustancia?

La energía interna representa la energía del movimiento aleatorio de las partículas que forman el objeto.

Cada objeto está compuesto de moléculas y átomos en varias configuraciones. Las moléculas no son completamente estacionarias. Están dando vueltas, rebotando entre sí, vibrando, girando, etc. Si tuvieras que medir la energía cinética total contenida en todo este movimiento, obtendrías la energía interna.

La energía interna está relacionada con la temperatura. Cuanto más caliente es un objeto, más rápido son estos objetos en sus movimientos y mayor es la energía interna. También podría decir que para que un objeto alcance una determinada temperatura, debe configurar todas estas partículas y moléculas con estos movimientos. Es por eso que la temperatura, la energía interna y la capacidad de calor están tan estrechamente relacionadas, particularmente con los sólidos.

Es la suma de la energía cinética total (traslacional + rotacional) de sus moléculas y la energía potencial total de sus moléculas entre sí.

por ejemplo, un gas monoatómico ideal, cada molécula tiene 3 grados de libertad (todo transicional) y no tiene energía potencial entre las moléculas (no hay atracción ni repulsión entre las moléculas), por lo que su energía interna es

[matemáticas] U = \ frac32 NKT [/ matemáticas]

Donde N es el número de moléculas y K es la constante de Boltzmann y finalmente T es la temperatura en escala absoluta (kelvin si usa SI, Rankine si usa unidades imperiales)

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