La energía interna (u) de un objeto se refiere a la energía total poseída por las moléculas dentro de ese objeto. Abarca todas las formas de energía a nivel microscópico, incluyendo:
* Energía cinética: Esta es la energía del movimiento de las moléculas. Incluye energía traslacional, rotacional y vibratoria.
* Energía potencial: Esta es la energía almacenada debido a las interacciones entre las moléculas, incluidos los enlaces químicos y las fuerzas intermoleculares.
Aquí hay un desglose de las características clave de la energía interna:
* Es una función de estado: La energía interna depende solo del estado actual del sistema, no de la ruta tomada para llegar a ese estado. Esto significa que el cambio en la energía interna (ΔU) es independiente del proceso.
* Es extenso: La energía interna es proporcional a la cantidad de sustancia. Un objeto más grande tendrá una energía interna más alta que la más pequeña del mismo material.
* Es difícil medir directamente: No podemos medir directamente la energía interna de un objeto. En cambio, medimos los cambios en la energía interna al observar el calor y el trabajo intercambiado con los alrededores.
* Se puede aumentar agregando calor o trabajando en el sistema: La energía interna aumenta cuando el calor se transfiere al sistema o cuando el trabajo se realiza en el sistema.
Ejemplos:
* Una taza de café caliente tiene mayor energía interna que una taza de café frío porque las moléculas en el café caliente se mueven más rápido (mayor energía cinética).
* Un resorte comprimido tiene mayor energía interna que un resorte relajado porque las moléculas en el resorte comprimido están más juntas (energía potencial más alta).
En resumen, la energía interna es un concepto crucial en la termodinámica. Representa la energía total dentro de un objeto, que abarca la energía cinética y potencial a nivel microscópico. Comprender la energía interna es esencial para analizar las transformaciones de energía y los cambios en el estado de un sistema.
