{"id":46350,"date":"2019-10-21T23:51:49","date_gmt":"2019-10-21T22:51:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-innere-energie-erster-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/"},"modified":"2020-03-10T19:57:11","modified_gmt":"2020-03-10T18:57:11","slug":"was-ist-innere-energie-erster-hauptsatz-der-thermodynamik-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-innere-energie-erster-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/","title":{"rendered":"Was ist innere Energie – Erster Hauptsatz der Thermodynamik – Definition"},"content":{"rendered":"
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Innere Energie – Erster Hauptsatz der Thermodynamik.\u00a0Die innere Energie eines Systems steigt in der Regel an, wenn das System W\u00e4rme aufnimmt oder wenn positive Arbeiten am System ausgef\u00fchrt werden.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Interne Energie – thermische Energie<\/h2>\n

M\u00f6gliche Energie<\/strong>\u00a0<\/a>und\u00a0kinetische Energie<\/strong><\/a>\u00a0, die in fr\u00fcheren Kapiteln diskutiert wurden, sind\u00a0makroskopische Energieformen<\/strong>\u00a0.\u00a0Sie sind abh\u00e4ngig von makroskopischen Variablen wie der Position und der Geschwindigkeit von Objekten.<\/p>\n

In der Thermodynamik wird\u00a0innere Energie<\/strong>\u00a0(auch als\u00a0W\u00e4rmeenergie bezeichnet<\/strong>\u00a0) als die Energie definiert, die mit\u00a0mikroskopischen Energieformen verbunden ist<\/strong>\u00a0.\u00a0Es handelt sich um eine\u00a0umfangreiche Menge<\/a>\u00a0, die von der Gr\u00f6\u00dfe des Systems oder der Menge der darin enthaltenen Substanz abh\u00e4ngt.\u00a0Die SI-Einheit der\u00a0inneren Energie<\/strong>\u00a0ist das\u00a0Joule (J)<\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist die im System enthaltene Energie, ohne die kinetische Bewegungsenergie des Gesamtsystems und die potentielle Energie des Systems.\u00a0Mikroskopische Energieformen<\/strong>\u00a0sind solche, die auf\u00a0Rotation<\/strong>\u00a0,\u00a0Vibration, Translation<\/strong>\u00a0und\u00a0Wechselwirkungen zur\u00fcckzuf\u00fchren sind<\/strong>unter den Molek\u00fclen einer Substanz.\u00a0Keine dieser Energieformen kann direkt gemessen oder ausgewertet werden, es wurden jedoch Techniken entwickelt, um die Ver\u00e4nderung der Gesamtsumme all dieser mikroskopischen Energieformen zu bewerten.<\/p>\n

Au\u00dferdem kann Energie in den chemischen Bindungen zwischen den Atomen gespeichert werden, aus denen die Molek\u00fcle bestehen.\u00a0Diese Energiespeicherung auf atomarer Ebene schlie\u00dft Energie ein, die mit Elektronenorbitalzust\u00e4nden, Kernspin und Bindungskr\u00e4ften im Kern verbunden ist.<\/p>\n

Die innere Energie<\/strong>\u00a0wird durch das Symbol\u00a0U dargestellt<\/strong>\u00a0, und die \u00c4nderung der inneren Energie in einem Prozess ist U\u00a02<\/sub>\u00a0– U\u00a01<\/sub>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Innere Energie und der erste Hauptsatz der Thermodynamik<\/h2>\n

In der Thermodynamik wird<\/strong>\u00a0der Energiebegriff erweitert, um anderen beobachteten Ver\u00e4nderungen Rechnung zu tragen, und das\u00a0Prinzip der Energieeinsparung<\/strong>\u00a0wird auf eine Vielzahl von Arten erweitert, in denen Systeme mit ihrer Umgebung interagieren.\u00a0Die Energie eines geschlossenen Systems kann nur durch Energie\u00fcbertragung\u00a0durch Arbeit<\/strong>\u00a0oder\u00a0W\u00e4rme ver\u00e4ndert werden<\/strong>\u00a0.\u00a0Basierend auf den Experimenten von Joule und anderen ist es ein grundlegender Aspekt des Energiekonzepts, dass\u00a0Energie eingespart wird.\u00a0<\/strong>Dieses Prinzip ist als\u00a0\u00a0erstes Hauptsatz der Thermodynamik bekannt<\/strong>\u00a0.\u00a0Der erste Hauptsatz der Thermodynamik kann in verschiedenen Formen geschrieben werden:<\/p>\n

In Worten:<\/strong><\/p>\n

\"erster<\/a><\/p>\n

\"Energieeinsparung<\/a>
Physische Anordnung der vier Hauptger\u00e4te im Rankine-Zyklus und grundlegende Energie\u00fcbertragungen.<\/figcaption><\/figure>\n
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Gleichungsform:<\/span><\/strong><\/p>\n

\u2206E\u00a0<\/span><\/strong>int<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= Q – W.<\/span><\/strong><\/p>\n

Dabei steht\u00a0<\/span>E\u00a0<\/span>int<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0f\u00fcr die\u00a0<\/span>innere Energie<\/span><\/strong>\u00a0des Materials, die nur vom\u00a0<\/span>Zustand<\/span><\/strong>\u00a0des\u00a0Materials<\/strong>\u00a0(Temperatur, Druck und Volumen)\u00a0abh\u00e4ngt\u00a0.\u00a0<\/span>Q<\/span><\/strong>\u00a0ist die\u00a0<\/span>Netto-W\u00e4rmezufuhr<\/span><\/strong>\u00a0an das System und\u00a0<\/span>W<\/span><\/strong>\u00a0ist das\u00a0<\/span>Netz durch geleistete Arbeit<\/span><\/strong>\u00a0das System.\u00a0Wir m\u00fcssen vorsichtig und konsequent sein, wenn wir die Vorzeichenkonventionen f\u00fcr Q und W befolgen. Da W in der Gleichung die vom System geleistete Arbeit ist, ist W negativ und E\u00a0<\/span>int<\/span><\/sub>\u00a0nimmt zu\u00a0, wenn am System gearbeitet\u00a0wird.<\/span><\/p>\n

In \u00e4hnlicher Weise ist Q positiv f\u00fcr die dem System zugef\u00fchrte W\u00e4rme. Wenn also W\u00e4rme das System verl\u00e4sst, ist Q negativ.\u00a0Dies sagt uns Folgendes: Die\u00a0<\/span>interne Energie<\/span><\/strong>\u00a0eines Systems steigt tendenziell an, wenn W\u00e4rme vom System absorbiert wird oder wenn positive Arbeit am System geleistet wird.\u00a0Umgekehrt neigt die interne Energie dazu, abzunehmen, wenn das System W\u00e4rme verliert oder wenn negative Arbeiten am System ausgef\u00fchrt werden.\u00a0Es muss hinzugef\u00fcgt werden, dass Q und W pfadabh\u00e4ngig sind, w\u00e4hrend E\u00a0<\/span>int pfadunabh\u00e4ngig<\/span><\/sub>\u00a0ist.<\/span><\/p>\n

Differentialform:<\/span><\/strong><\/p>\n

dE\u00a0<\/span>int<\/span><\/sub>\u00a0= dQ – dW<\/span><\/strong><\/p>\n

Die interne Energie E\u00a0<\/span>int<\/span><\/sub>\u00a0eines Systems nimmt tendenziell zu, wenn Energie als W\u00e4rme Q hinzugef\u00fcgt wird, und nimmt tendenziell ab, wenn Energie als vom System geleistete Arbeit W verloren geht.<\/span><\/p>\n

Siehe auch:\u00a0<\/span>Offenes System – Geschlossenes System – Isoliertes System<\/span><\/a><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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