Innere Energie

Mit dem Begriff der "inneren Energie" befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei wird erklärt, was man unter der inneren Energie eines Systems versteht und wie sich diese zusammensetzt. Dieser Artikel gehört zum Bereich Thermodynamik.

Unter der inneren Energie eines Systems versteht man den gesamten Energieinhalt des Systems, soweit er von dem inneren Zustand dieses Systems abhängt. Die innere Energie eines Systems besteht dabei im Wesentlichen aus

• der thermischen Energie
• der chemischen Energie
• der Kernenergie

Addiert man somit diese drei Energieanteile zusammen, erhält man die innere Energie eines Systems. Beachte: Zur inneren Energie eines Systems gehört nicht die potentielle Energie des gesamtem Systems ( Energie der Lage im Gravitationsfeld ) und auch nicht die kinetische Energie des gesamten Systems.

Innere Energie Formel:

Beispiel:

Die innere Energie eines mit Luft gefüllten Gummiballs berechnet sich aus der thermischen Bewegungsenergie der Gasteilchen, aus der chemischen Energie, welche bei den molekularen Gasteilchen die Atome im Molekülverband zusammenhält und aus der elektrischen Energie, die durch die elektrischen Ladungen innerhalb der Atome bedingt sein kann.

Die innere Energie

Die innere Energie eines thermodynamischen Systems ist eine Zustandsgröße. Für die Praxis kann man sich dies wie folgt vorstellen: Kehrt ein System nach Änderung seines Zustands - etwa durch Änderung von Druck oder Temperatur - wieder in den ursprünglichen Zustand zurück, so hat die innere Energie wieder den alten Wert. Wie man dem einleitenden Abschnitt bereits entnehmen konnte, ändert sich die innere Energie eines Systems durch Aufnahme bzw. Abgabe von Wärme oder Arbeit.

Die Bestimmung des absoluten Wertes der inneren Energie ist extrem schwierig ( oder gar unmöglich ). In den meisten Fällen ist dies jedoch nicht wichtig, denn in der Thermodynamik interessiert man sich in aller Regel nur für die Änderung der inneren Energie eines Systems.

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