Bien que souvent utilisé de manière interchangeable, chaleur et énergie interne représentent des concepts distincts en physique:
Énergie interne (U):
* Définition: L'énergie totale possédée par les particules d'un système. Il comprend l'énergie cinétique du mouvement et l'énergie potentielle des interactions entre les particules.
* nature: Une fonction d'état , ce qui signifie qu'il dépend uniquement de l'état actuel du système (température, pression, volume, etc.) et non sur le chemin emprunté pour atteindre cet état.
* Mesure: Ne peut pas être mesuré directement, mais les changements de l'énergie interne peuvent être calculés par la première loi de la thermodynamique (ΔU =Q - W).
* Exemples: L'énergie interne d'une tasse de café chaude est plus élevée que celle d'une tasse de café froide. L'énergie interne d'un gaz comprimé est supérieure à celle d'un gaz élargi.
Heat (Q):
* Définition: Transfert d'énergie entre les systèmes dus à une différence de température . C'est l'énergie qui passe d'un objet plus chaud à un objet plus froid.
* nature: Une fonction de processus , ce qui signifie que cela dépend du chemin emprunté pendant le transfert d'énergie, pas seulement des états initiaux et finaux.
* Mesure: Mesuré en joules (j).
* Exemples: La chaleur transférée d'un brûleur de poêle dans une casserole d'eau. La chaleur perdue par une tasse de café en refroidissant.
Différences clés:
| Caractéristique | Énergie interne (U) | Chaleur (Q) |
| --- | --- | --- |
| Définition | Énergie totale des particules | Transfert d'énergie en raison de la différence de température |
| nature | Fonction d'état | Fonction de processus |
| Mesure | Indirectement à travers ΔU | Mesure directe dans Joules (J) |
| Exemples | Énergie stockée dans un système | Flux d'énergie entre les systèmes |
Analogie:
Imaginez un compte bancaire. énergie interne est le montant total d'argent dans le compte, tandis que chaleur est le montant d'argent déposé ou retiré. Le montant d'argent dans le compte (énergie interne) ne dépend que du solde actuel, et non de la façon dont l'argent a été déposé ou retiré (chaleur).
en résumé:
* énergie interne est l'énergie totale stockée dans un système.
* chaleur est l'énergie qui circule entre les systèmes en raison des différences de température.
Comprendre la distinction entre la chaleur et l'énergie interne est crucial pour comprendre les concepts thermodynamiques fondamentaux.
