L'énergie interne (U) d'un objet fait référence à l'énergie totale possédée par les molécules de cet objet. Il englobe toutes les formes d'énergie au niveau microscopique, notamment:
* énergie cinétique: C'est l'énergie du mouvement des molécules. Il comprend une énergie translationnelle, rotationnelle et vibratoire.
* Énergie potentielle: Il s'agit de l'énergie stockée en raison des interactions entre les molécules, y compris les liaisons chimiques et les forces intermoléculaires.
Voici une ventilation des caractéristiques clés de l'énergie interne:
* c'est une fonction d'état: L'énergie interne ne dépend que de l'état actuel du système, et non du chemin emprunté pour atteindre cet état. Cela signifie que le changement d'énergie interne (ΔU) est indépendant du processus.
* c'est étendu: L'énergie interne est proportionnelle à la quantité de substance. Un objet plus grand aura une énergie interne plus élevée qu'un plus petit du même matériau.
* Il est difficile de mesurer directement: Nous ne pouvons pas mesurer directement l'énergie interne d'un objet. Au lieu de cela, nous mesurons les changements d'énergie interne en observant la chaleur et le travail échangés avec l'environnement.
* il peut être augmenté en ajoutant de la chaleur ou en travaillant sur le système: L'énergie interne augmente lorsque la chaleur est transférée au système ou lorsque le travail est effectué sur le système.
Exemples:
* Une tasse de café chaude a une énergie interne plus élevée qu'une tasse de café froide car les molécules du café chaud se déplacent plus rapidement (énergie cinétique plus élevée).
* Un ressort comprimé a une énergie interne plus élevée qu'un ressort détendu car les molécules du ressort comprimé sont plus proches les unes des autres (énergie potentielle plus élevée).
En résumé, l'énergie interne est un concept crucial dans la thermodynamique. Il représente l'énergie totale dans un objet, englobant à la fois l'énergie cinétique et potentielle au niveau microscopique. La compréhension de l'énergie interne est essentielle pour analyser les transformations d'énergie et les changements dans l'état d'un système.
