内部エネルギー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/03/05 14:35 UTC 版)
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内部エネルギー（ないぶエネルギー、英語: internal energy[1]）は、系の熱力学的な状態を表現する、エネルギーの次元をもつ示量性状態量の一つである。系が全体として持っている力学的エネルギー（運動エネルギーと位置エネルギー）に対する用語として、内部エネルギーと呼ばれる。記号は U や E で表されることが多い。 名称はウィリアム・トムソンとルドルフ・クラウジウスによる[2]。 定義
→「熱力学第一法則」も参照
系がある平衡状態から何らかの過程を経て再び平衡状態へと達したとき、始状態と終状態での内部エネルギーの変化量は、系の内外のエネルギーの収支、つまり、外部から系に流入した熱的、物質的なエネルギーと系が外部にした仕事の差となる。 始状態を X0、終状態を X1 として、過程 X0→X1 の間に系に流入した熱的なエネルギーを Q、物質的なエネルギーを Z、系が外部にした仕事を W とすると |
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内部エネルギー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/17 01:47 UTC 版)
内部エネルギーの変化 ΔU は H = U + PV の関係を使ってエンタルピーの変化 ΔH から求めることができる。 Δ U = Δ H − Δ ( P V ) {\displaystyle \Delta U=\Delta H-\Delta (PV)} あるいは、エンタルピーと同様に考えれば Δ U = ∫ state A state B d U = ∫ V A V B ( ∂ U ∂ V ) T = T ex d V = ∫ V A V B [ T ex ( ∂ P ∂ T ) V − P ( T ex , V ) ] d V {\displaystyle \Delta U=\int _{\text{state A}}^{\text{state B}}dU=\int _{V_{\text{A}}}^{V_{\text{B}}}\left({\frac {\partial U}{\partial V}}\right)_{T=T_{\text{ex}}}dV=\int _{V_{\text{A}}}^{V_{\text{B}}}\left[T_{\text{ex}}\left({\frac {\partial P}{\partial T}}\right)_{V}-P(T_{\text{ex}},V)\right]dV} となり、T, V の関数として P を表す状態方程式が知られていれば ΔU を求めることができる。
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