Energía Interna

Energía Interna

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias lo cual  se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza .La energía puede existir de varias formas como térmica, mecánica, cinética, potencial, eléctrica, magnética, química y nuclear, por lo tanto su sumatoria  constituye la energía total E (en términos de unidad de masa) de un sistema. Las formas de energía están relacionadas con la estructura molecular de un sistema y con el grado de la actividad molecular se conocen como energía microscópica y la suma de todas estas energía de formas microscópicas se llama energía interna. Por lo tanto las energía de un sistema se denomina con la letra  U. La unidad internacional de energía es el  joule (J) o el kilojoule (kJ= 1000J) y en el sistema inglés, la unidad de energía es la unidad térmica británica que es el BTU (British thermal unit).

La energía interna es una propiedad  extensiva por que dependen de la cantidad de sustancias del sistema, y son recíprocamente equivalen tes a las intensivas.

También se puede considerar que la energía  interna es la sumatoria de las energía cinética y potencial de todas las moléculas que existen dentro un sistema La energía total contenida en un sistema es constante por lo cual  se conserva en todo momento. Así podemos particularizar la ley de conservación de la energía a un sistema termodinámico aislado.  En tal caso, no existe intercambio de materia con el entorno,  por lo que únicamente puede transferirse energía en forma de trabajo o de calor, lo que da lugar al enunciado del primer principio de la termodinámica: La variación de la energía interna (U) de un sistema es igual a la suma de la energía suministrada en forma de trabajo (W) más la aportada en forma de calor (Q)  expresada  matemáticamente:

También la energía interna está asociado con los gases ideales  la cual depende de la temperatura que tenga el gas. La variación de energía interna que experimenta un gas al cambiar de temperatura viene dada por la siguiente expresión:

En el análisis de los sistemas que  comprenden el flujo de fluidos, con frecuencia se encuentra la combinación de las propiedades u y Pv. esta combinación se le define como la  Entalpía  h.   Es decir  

h = u + Pv

 Donde el término Pv  Representa la energía de flujo del fluido (también llamada trabajo de flujo), que es la energía necesaria para empujar un fluido y mantener el flujo.  En el análisis de la energía de los fluidos que fluyen, es conveniente tratar la energía de flujo como parte de la energía del fluido y representar la energía microscópica de un flujo de un fluido por la energía h.

Por  lo que se indica que La energía interna u  representa la energía microscópica de un fluido que no está fluyendo, en tanto que la entalpía  h representa la energía microscópica de un fluido.

El análisis de este ensayo indica que la energía interna es la suma de  las energía cinética y potencia de las moléculas. Lo cual también es asociada con la ecuación de Bernoulli que describe el  comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente, por lo tanto la energía  de un fluido consta de la energía cinética, potencial y de la energía de flujo que es aquella energía que tiene un flujo debido a la presión que contiene. Se puede decir que la ecuación de Bernoulli es una apropiada declaración del principio de la conservación de la energía