Wärmeenergie (thermische Energie) ist eine Form von innerer Energie eines physikalischen Systems, und zwar die mit der ungerichteten Zufallsbewegung der mikrophysikalischen Bestandteile (Atome, Moleküle etc.) des Systems verbundene kinetische Energie. Sie wird berechnet als Mittelwert der zufälligen Bewegungsenergie aller Teilchen, dies zeigt die enge Verbindung zwischen Wärmelehre und Statistik. Show Als Wärme oder Wärmemenge Q bezeichnet man Wärmeenergie, die bei einem Prozess von einem System auf ein anderes übertragen wird. Genau wie Arbeit tritt also auch Wärme immer nur bei Prozessen auf. Ein Stein, der irgendwo herumliegt, enthält weder Arbeit noch Wärme, sondern Lage- und Wärmeenergie! Die ungerichtete mikroskopische Bewegung, welche die Wärmeenergie ausmacht, kann in vielen Formen auftreten: bei einem einatomigen idealen Gas ist es einfach die Translationsbewegung der Atome, bei Molekülen kommen noch Rotation und Vibration (Schwingung einzelner Molekülteile gegeneinander) hinzu. In einem Festkörper besteht die Wärme aus Schwingungen der im Kristallgitter fixierten Atome um ihre Ruhelage, hinzu kommen elektronische und magnetische Anregungen, die ebenfalls zur Wärmeenergie beitragen können. In Metallen spielt bei tiefen Temperaturen auch die (sehr kleine) kinetische Energie der freien Elektronen eine Rolle. Die SI-Einheit von Wärmeenergie und Wärme ist wie bei allen anderen Energieformen das Joule (J). Die Beziehungen zwischen Wärme, Arbeit und innerer Energie ist Gegenstand des ersten Hauptsatzes der Wärmelehre beschrieben. Die innere Energie setzt sich aus der thermischen Energie sowie der potentiellen Energie der Teilchen zusammen. Die thermische Energie liegt in der Bewegung der Teilchen, die potentielle Energie liegt im Abstand zwischen den Teilchen. Die Zunahme der potentiellen Energie bei Erwärmung merkt man an der Längen- bzw Volumenausdehnung. Der mittlere Abstand zwischen den Teilchen vergrößert sich, sodass auch deren potentielle Energie steigt. Diese Epot hat aber nichts mit der Lageenergie zu tun. Epot hat jedes Teilchen, das sich in einem Kraftfeld befindet. 3 Kommentare 3  KHLange 19.05.2016, 15:00 Wann wird GuteFrage seinen ehrenamtlichen Beantwortern endlich einmal einen Editor spendieren, mit dem man sauber naturwissenschaftliche Gleichungen wiedergeben kann? Dieser Lore-Roman-Editor nimmt einem wirklich jede Motivation, Fragen ordentlich und wissenschaftlich einigermaßen korrekt zu beantworten. 0 1
Discipulus77 19.05.2016, 18:46 @KHLange Stackexchange ist da schon weit vorraus. 0 Hamburger02 25.08.2016, 17:01 ..und danke für den Stern 0 Discipulus77 18.05.2016, 17:09 Damit ist die gesamte Energie eines Systemes gemeint. Also sowohl die potentielle als auch die kinetische Energie des Systems. Nehmen wir uns ein Gas. Der Großteil der inneren Energie des Systems liegt in Form von kinetischer Energie der Gasmoleküle vor (wirklich der Großteil). Ich will jetzt keinen Unsinn über Thermodynamik reden, aber so wie ich das aus der Thermodynamik kenne, betrachtet man (Erster Hauptsatz) in der Thermodynamik oft nur die Arbeit und Wärme. Letztendlich ist die innere Energie definiert als U = W + Q. Wobei bei einem Gas W = PDeltaV bzw. W = Integral P dV ist. Also kann ein System beispielsweise sein Volumen ändern und somit eine Arbeit verrichten. Hier gibt es zwei Spezialfälle: Wenn das System abgeschlossen ist, kann es keinen Materieaustausch mit der Umgebung geben. Wenn also Arbeit am System verrichtet wird, zeigt sich bsp. in einer Erhöhung der Wärme. Wenn ein System weder Wärme noch Materietransport "verrichten" kann, dann nennt man es isoliert und somit kann sich auch die innere Energie nicht ändern. Weitere Antworten zeigen Ähnliche FragenBeispiele für einen Energieumwandlungsprozess, der unerwünschte Innere Energie als Nebeneffekt hervorruft? Hey, wir haben gerade das Thema Enegieumwandlung in Physik. ...zur Frage Hilft mir in Chemie! Also, die Frage ist, ob die innere Energie von einem Gemisch aus 6,5 g Zink und 25,4 g Iod höher sei als die innere Energie von 31,9 g Zinkiodid. Weiß jemand, wie man überhaupt diese innere Energie berechne? ...zur Frage Innere Energie, Wikipedia, Frage? moin 1)Ich verstehe das nicht genau. Was meint man mit, dass es sich in Ruhe befinden muss und in einem thermodynamischen Gleichgewicht? 2) Heißt dies, wenn sich das System nicht in Ruhe befindet, dass es somit keine inneren Energie mehr gibt? ...zur Frage Innere Energie berechnen? Hallo, ich habe etwas für Physik gelernt und bin dabei auf folgende Aufgabe gestoßen: Welche Energie ist nötig um die Temperatur von 500g Wasser von 20 Grad Celsius auf 70 Grad Celsius zu erhöhen? (C (Wasser) = 4,19 J/g•k) Da ich die Aufgabe nicht wirklich verstehe, wollte ich euch mal fragen, ob ihr mir hier vielleicht weiterhelfen könntet. Danke! ...zur Frage In einem Wasserfall stürzt das Wasser nahezu aus dem Stillstand über eine Höhendifferenz von 20m. Welche Temperaturerhöhung zeigt das Wasser, wenn ...? In einem Wasserfall stürzt das Wasser nahezu aus dem Stillstand über eine Höhendifferenz von 20m. Welche Temperaturerhöhung zeigt das Wasser, wenn seine gesamte Bewegungsenergie beim Aufprall in innere Energie umgewandelt wird? ...zur Frage Wie löse ich diese Physikaufgabe (innere Energie, klasse 10, DRINGEND)? Hy Leute, ich bin gerade an meinen Physikhausaufgaben, doch komme gerade nicht weiter. An sich habe ich das Thema gut verstanden, aber ich weiss nicht, wie man diese zwei Aufgaben rechnen soll. Wäre echt nett, wenn mir jemand helfen könnte und einen simplen Rechenweg (vielleicht noch mit Stichworten als Erklärung) schreiben könnte. Es geht um die innere Energie und das Wechseln der Aggregatszustände. :) |
Was ist innere Energie einfach erklärt?
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