Energia Interna

A energia interna, cujo símbolo é U, define-se como sendo a soma das energias cinéticas dos átomos e moléculas que se encontram no interior de um sistema e das energias potenciais associadas às suas mútuas interações, isto é, é a energia total contida num sistema fechado.

A energia interna de um sistema depende apenas do estado físico deste, pelo que não inclui a energia cinética, a energia potencial, as suas energias nucleares ou outras energias intra-atômicas do próprio sistema, isto é, da fronteira entre o sistema e a sua vizinhança.

A energia interna absoluta de um sistema num dado estado não pode ser medida diretamente. É sim possível observar o seu aumento ou diminuição, dependendo do trabalho que faça ou receba o sistema ou do calor que ganhe ou perca. A grandeza que traduz este aumento ou diminuição é a variação da energia interna, cujo símbolo é D U.

Para um sistema fechado, a variação da energia interna é igual ao calor absorvido pelo sistema através da sua fronteira (Q), menos o trabalho realiza do pelo sistema sobre a fronteira (W). Este princípio pode ser traduzido pela seguinte expressão: D U = Q-W.

A energia interna de um sistema está diretamente associada à sua temperatura. Quando um sistema recebe uma determinada quantidade de calor, sofre um aumento de sua energia interna e conseqüentemente um aumento de temperatura. Assim se:

Logo para um sistema onde há um aumento de temperatura, também haverá um aumento na energia interna e com isso o volume do gás que está preso dentro do recipiente também aumentará.

Um bom exemplo desse aumento da energia interna é quando colocamos ar no embolo e depois o comprensamos ao máximo, o gás que está lá dentro se expandirá conforme ganha temperatura, aumentando assim sua energia interna.