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Die innere Energie besitzt das Formelzeichen U und hat die Einheit Joule (J). Sie ist eine extensive Zustandsgröße und ein thermodynamisches Potential des Systems. Die Änderung der inneren Energie ist mit der Wärme und der Arbeit durch den 1. Hauptsatz der Thermodynamik verknüpft. ΔU = Q + W. oder in Worten
Die innere Energie \(E_{\rm{i}}\) eines Systems kann durch Zufuhr oder Entzug von mechanische Arbeit \(W\) und/oder einer Wärmemenge \(Q\) erhöht oder verringert werden. Der 1. Hauptsatz der Wärmelehre lautet \(\Delta E_{\rm i} = W + Q\).
Innere Energie ist ein fundamentales Konzept der Thermodynamik, das die gesamte Energie eines Systems, einschließlich kinetischer und potenzieller Energie der Teilchen, beschreibt. Sie spielt eine entscheidende Rolle beim Verstehen von Wärmeübertragung, Arbeit und dem Zustand eines Systems.
Wasser hat mit 4190 J k g ⋅ K eine sehr hohe Wärmekapazität. 1 kg Wasser muss so eine Energie von ca. 4190 Joule zugeführt werden, um die Wassertemperatur um 1 K oder 1 ∘ C zu erhöhen. Die große spezifische Wärmekapazität von Wasser hat eine wichtige Bedeutung für das Klima unserer Erde.
Die innere Energie ist eine extensive Zustandsgröße und ein thermodynamisches Potential des Systems. Aus der kalorischen Zustandsgleichung des Systems ergibt sich, wie die innere Energie aus anderen Zustandsgrößen (z. B. Druck, Temperatur, Teilchenzahl, Entropie, Volumen) zu berechnen ist.
Innere Energie - Wärmekapazität. Grundwissen. Spezifische Schmelz- und Verdampfungswärme. Das Wichtigste auf einen Blick. Wenn die Bindungen der Teilchen bei einem Übergang loser wird, muss Energie hinzugefügt werden (fest->flüssig, flüssig->gasförmig, fest->gasförmig).
Die Wärmeenergie (auch thermische Energie) ist ein Teil der inneren Energie eines Systems und beschreibt die Energie, die in der ungeordneten Bewegung der mikroskopischen Bestandteile des Systems (Atome, Moleküle) steckt. In manchen Fällen wird die Wärmeenergie mit den Begriffen Wärme , Temperatur, innere Energie oder Wärmemenge gleichgesetzt.
