Lucrul mecanic și energia internă
Lucrul mecanic în termodinamică are o semnificație geometrică importantă - este reprezentat de aria cuprinsă între graficul procesului și axa absciselor. Această interpretare grafică ne ajută să calculăm lucrul mecanic în diverse procese termodinamice.
Energia internă (U) a unui sistem termodinamic reprezintă suma energiilor cinetice (datorate mișcărilor de agitație termică) și a energiilor potențiale de interacțiune dintre particule. Aceasta este o funcție de volum și temperatură: U = f(V,T).
Pentru gazele ideale, energia internă se poate calcula cu formula U = i/2RT, unde i este numărul gradelor de libertate ale moleculelor: 3 pentru gaze monoatomice, 5 pentru gaze biatomice și 6 pentru gaze poliatomice. Energia internă se măsoară în jouli.
💡 Într-un proces ciclic, sistemul revine la starea inițială, iar variația energiei interne este zero ΔU=0. Acest concept este fundamental pentru înțelegerea motoarelor termice!
Variația energiei interne ΔU=U−U0 ne arată cum se modifică energia totală a sistemului între două stări. Acest concept este esențial pentru a înțelege transformările energetice în procesele termodinamice.