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Energia interna

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energia interna (U) 

É a soma de todas as modalidades de energia que um sistema possui em seu interior. 

U = EQ + ET 

É considerada energia interna, quando um sistema é capaz de realizar um trabalho. 

Existem alguns tipos de energia interna, como: a energia cinética de translação das partículas, a energia cinética de rotação das partículas e a energia potencial de ligação entre as partículas. 

Quando falamos de energia interna em relação aos gases perfeitos, podemos considerar a energia cinética de translação das moléculas, sendo representada pela seguinte expressão: 

A partir das afirmações acima, podemos concluir que, a energia interna de certo número de mols de um gás perfeito, é totalmente dependente da temperatura, e que a energia interna de um determinado número de mols de um gás perfeito, é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás. 

Para calcularmos a relação entre a temperatura de um gás perfeito e a velocidade média de suas partículas, temos que usar a seguinte função: 

Com base nas funções acima, podemos afirmar que a temperatura de um gás perfeito, sempre será proporcional ao quadrado da velocidade média das moléculas. 

Podemos observar que para um determinado gás, a temperatura é totalmente dependente da velocidade das moléculas e que as moléculas são totalmente dependentes da temperatura. 

Portanto, a relação entre a temperatura e velocidade, demonstra que quando um varia o outro também varia, quando um é constante o outro também será constante. 

Desse modo, a temperatura de um determinado número de moléculas de um gás perfeito é trabalho restrito à energia cinética de suas moléculas.
Assim, podemos dizer que a energia interna de um sistema varia diretamente com a temperatura. 

*Exceto nas mudanças de estado. 

A variação de energia interna é independente dos estados intermediários. 

Importante: Em um ciclo, a variação de energia interna sempre será nula, ou seja, delta U = 0. Veja a representação no diagrama: 

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