L’energia interna

L’energia interna

L’energia interna è l’insieme di tutte le forme di energia possedute dalle particelle che costituiscono un sistema e si ricava dalla loro somma. Queste sono l’energia termica, l’energia chimica e l’energia nucleare.

Un sistema è qualsiasi parte di materia oggetto di studio: può riferirsi a un corpo, un materiale o una sostanza. Ogni forma di materia ha dentro di sé qualche tipo di energia perché le particelle di cui è composto esercitano qualche tipo di movimento.

Quando si parla di energia, si fa riferimento all’energia potenziale quando un corpo sta fermo e all’energia cinetica che viene posseduta mentre è in movimento. Quando un corpo si sposta l’energia potenziale tende a diminuire mentre quella cinetica ad aumentare.

Un esempio semplice riguardo questo argomento è la batteria o la pila dello smartphone. La carica accumulata è la sua energia potenziale mentre quella che viene esercitata per tenere il dispositivo acceso si potrebbe considerare come energia cinetica.

Com’è stato detto, l’energia interna di un corpo è la somma della sua energia termica, chimica e nucleare.

L’energia termica di un corpo è il risultato dell’incessante movimento delle particelle che lo compongono. Queste possono spostarsi dalla loro posizione aumentando o diminuendo la distanza tra di loro oppure ruotare su se stessi. Dato che la velocità media dei loro spostamenti dipende dalla temperatura del corpo, anche l’energia termica cambia con essa.

L’energia chimica è invece l’energia potenzia associata alla posizione tra le particelle del sistema. Esse non cambiano con il variare della temperatura tranne quando la sostanza non passi a un altro stato fisico.

L’energia nucleare è un’altra forma di energia potenziale che è associata alle forze che tengono vicini tra loro i protoni e i neutroni negli atomi che costituiscono quel sistema. Gli atomi rimangono sempre gli stessi anche quando il corpo che costituiscono aumenta la sua temperatura o cambia stato di aggregazione. L’unico modo per modificare l’energia nucleare è per mezzo di reazioni nucleari.

La somma dell’energia termica, chimica e nucleare di un sistema costituisce la sua energia interna. Essa varia soltanto quando il sistema subisce una trasformazione che modifica il suo stato e/o la composizione chimica e torna ad avere lo stesso valore quando una serie di trasformazioni riporta il corpo allo stato iniziale.

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