Energia interna

Energia Interna
Energia Interna de um sistema – É a soma de todas as energia presentes no sistema, uma vez que, as partículas de um sistema têm vários tipos de energia.
São consideradas as energias: cinéticas de agitação; potencial de agregação; de ligação e nuclear entre as partículas.

Considerações
Nem todas estas energias consideradas são térmicas.
Ao ser fornecida a um corpo com energia térmica, provoca-se uma variação na energia interna deste corpo.
Esta variação é no que se baseiam os princípios da termodinâmica.

Energia Interna
A energia interna de um sistema é calculada, usando a fórmula:

Onde:
U: energia interna do gás; n: número de mol do gás;
R: constante universal dos gases perfeitos;
T: temperatura absoluta (kelvin).

Como, para determinada massa de gás, n e R são constantes, a variação da energia interna dependerá da variação da temperatura absoluta do gás, ou seja:
Quando houver aumento da temperatura absoluta ocorrerá uma variação positiva da energia interna .

Quando houver diminuição da temperatura absoluta, há uma variação negativa de energia interna .

Trabalho de um gás

Considere um gás de massa m contido em um cilindro com área de base A, provido de um êmbolo. Ao ser fornecida uma quantidade de calor Q ao sistema, este sofrerá uma expansão, sob pressão constante, como é garantido pela Lei de
Gay-Lussac,
e o êmbolo será deslocado. Observações:

1. Quando o volume aumenta no sistema, o trabalho é positivo.

2. Quando o volume diminui no sistema, o trabalho é negativo.

1ª Lei da Termodinâmica
É o princípio da conservação de energia aplicada à termodinâmica.
Um sistema não pode criar ou consumir energia, mas apenas armazená-la ou transferi-la ao meio onde se encontra.
Um sistema ao receber uma quantidade Q de calor, realizará trabalho e aumenta a energia interna ΔU.
Expressão Matemática
Exemplo:
Ao receber uma quantidade de calor Q=50J, um gás realiza