물질의 내부 에너지 :
물질의 내부 에너지 (U)는 분자 내에 저장된 총 에너지를 나타냅니다. 그것은 다음을 포함하여 모든 형태의 미세한 에너지를 포함합니다.
1. 운동 에너지 :
* 번역 에너지 : 에너지는 분자가 한 지점에서 다른 지점으로의 움직임으로 인한 에너지.
* 회전 에너지 : 축 주위의 분자의 회전으로 인한 에너지.
* 진동 에너지 : 분자 내에서 원자의 진동으로 인한 에너지.
2. 잠재적 에너지 :
* 분자간 힘 : 수소 결합, 쌍극자 쌍극자 상호 작용 및 런던 분산 힘과 같은 분자 사이의 결합에 저장된 에너지.
* 분자 내 힘 : 공유 결합과 같은 분자 내의 화학적 결합에 저장된 에너지.
키 포인트 :
* 내부 에너지는 상태 기능입니다. 이것은 물질의 현재 상태에만 의존하지만, 어떻게 도착했는지가 아니라는 것을 의미합니다.
* 내부 에너지를 직접 측정 할 수 없습니다 : 내부 에너지 (ΔU)의 변화 만 측정 할 수 있습니다.
* 내부 에너지는 온도와 관련이 있습니다. 온도가 높을수록 분자는 더 많은 운동 에너지를 가지기 때문에 더 높은 내부 에너지를 의미합니다.
* 내부 에너지는 열역학의 기본 개념입니다 : 화학 반응 및 물리적 과정의 에너지 변화를 이해하고 분석하는 데 사용됩니다.
내부 에너지에 영향을 미치는 요인 :
* 온도 : 온도가 높을수록 내부 에너지가 높아집니다.
* 단계 : 고체는 일반적으로 가스보다 내부 에너지가 낮은 액체보다 내부 에너지가 낮습니다.
* 화학 성분 : 다른 물질은 고유 한 화학적 결합과 분자 구조로 인해 내부 에너지가 다릅니다.
* 외부 압력 : 압력은 분자간 힘에 저장된 잠재적 에너지에 영향을 미칩니다.
응용 프로그램 :
* 엔탈피 변화 계산 : ΔH =ΔU + PΔV (여기서 P는 압력이고 V는 부피입니다).
* 화학 반응에서 에너지 전달 이해 : 발열 반응은 에너지를 방출하여 내부 에너지를 감소시키는 반면 흡열 반응은 에너지를 흡수하여 내부 에너지를 증가시킵니다.
* 반응의 타당성 예측 : 반응은 내부 에너지 상태를 낮추는 경향이 있습니다.
내부 에너지를 이해하는 것은 다양한 시스템, 특히 화학, 물리학 및 공학 분야에서 물질과 에너지의 행동을 이해하는 데 중요합니다.
