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ザ・ 内部エネルギー、熱力学の第一原理によれば、それはシステム内の粒子のランダムな動きに関連していると理解されています。これは、移動するオブジェクトに関連付けられている巨視的システムの順序付けられたエネルギーとは異なり、微視的および分子的スケールでオブジェクトに含まれるエネルギーを指します。
そう、 オブジェクトは完全に静止していて、見かけのエネルギー（ポテンシャルでも動的でもない）が不足している可能性がありますが、移動する分子で騒がしい、毎秒高速で移動します。実際、これらの分子は、肉眼で観察できる動きがない場合でも、化学的条件と微視的要因に応じて互いに引き付け合い、反発します。
内部エネルギーは、大量の量と見なされます。つまり、特定の粒子システム内の物質の量に関連します。上手 他のすべての形態のエネルギーを含む 特定の物質の原子に含まれる電気的、速度論的、化学的およびポテンシャル。
このタイプのエネルギーは通常、記号で表されます または.
内部エネルギー変動
ザ・ 内部エネルギー 粒子システムの数は、その空間的位置や取得した形状（液体と気体の場合）に関係なく変化する可能性があります。たとえば、閉じた粒子系に熱を導入すると、全体の内部エネルギーに影響を与える熱エネルギーが追加されます。
しかし、それにもかかわらず、 内部エネルギーはステータス機能つまり、2つの問題の状態を接続するバリエーションではなく、その初期状態と最終状態に対応します。それが理由です 特定のサイクルでの内部エネルギーの変化の計算は常にゼロになります初期状態と最終状態は同じなので。
この変動を計算するための定式化は次のとおりです。
ΔU= UB -またはに、システムが状態Aから状態Bに移行した場合。
ΔU= -W、ある量の機械的作業Wが行われる場合、その結果、システムが拡張され、その内部エネルギーが減少します。
ΔU= Q、内部エネルギーを増加させる熱エネルギーを追加する場合。
内部エネルギーの周期的変化の場合、ΔU= 0。
これらすべてのケースおよびその他のケースは、システム内のエネルギー保存の原則を説明する式に要約できます。
ΔU= Q + W
内部エネルギーの例
- バッテリー。充電されたバッテリーの本体には、使用可能な内部エネルギーが収容されています。 化学反応 内部の酸と重金属の間。上記の内部エネルギーは、電気負荷が完了すると大きくなり、消費されると小さくなりますが、充電式バッテリーの場合、コンセントから電気を導入することでこのエネルギーを再び増やすことができます。
- 圧縮ガス。ガスは、ガスが収容されているコンテナの全体積を占める傾向があることを考慮すると、このスペースの量が多いほど内部エネルギーが変化し、スペースが少ないと増加するためです。したがって、部屋に分散されたガスは、その粒子がより密接に相互作用するように強制されるため、シリンダー内で圧縮する場合よりも内部エネルギーが少なくなります。
- 物質の温度を上げます。 たとえば、1グラムの水と1グラムの銅の温度を、両方とも0°Cの基本温度で上げると、同じ量の物質であるにもかかわらず、氷はより多くの総エネルギーを必要とすることに気付くでしょう。希望の温度に到達します。これは、その比熱が高いためです。つまり、粒子は銅の粒子よりも導入されたエネルギーを受け入れにくく、内部エネルギーへの熱の追加がはるかに遅いためです。
- 液体を振る。砂糖や塩を水に溶かすとき、または同様の混合物を促進するときは、通常、器具で液体を振って溶解を促進します。これは、私たちの行動によって提供されるその量の仕事（W）の導入によって生成されるシステムの内部エネルギーの増加によるものであり、これにより、関与する粒子間の化学反応性が高まります。
- 蒸気水の。水が沸騰すると、蒸気はコンテナ内の液体の水よりも大きな内部エネルギーを持っていることがわかります。これは、同じであるにもかかわらず 分子 （化合物は変化していません）、物理的な変換を誘発するために、水に一定量の熱量エネルギー（Q）を追加し、その粒子のより大きな攪拌を誘発しました。
他の種類のエネルギー
| 位置エネルギー | 力学的エネルギー |
| 水力発電 | 内部エネルギー |
| 電力 | 熱エネルギー |
| 化学エネルギー | 太陽光エネルギー |
| 風力 | 核エネルギー |
| 運動エネルギー | サウンドエネルギー |
| カロリーエネルギー | 水力エネルギー |
| 地熱エネルギー |
