Что такое внутрення энергия? Термодинамика

Question

В механике под энергией мы подразумевали функции от скорости (кинетическая) и от кординат (потенциальная) . Эти функции выводились математически из законов Ньютона. В термодинамике же под внутренней энергией подразумевается энергия, как механическая, так и всякая там атомная, этого всего я не знаю, но если не ошибаюсь, некоторые эти энергии просто постулируются (или что то вроде этого) . И как быть с термодинамикой? Как ввести внутреннюю энергию? Больше подробностей и строгостей, меньше гуманитарского объяснения!

Answer 1

О, наш физик-теоретик решил углубиться в дебри термодинамики! Думает, раз понимает механику с е примитивными формулами для кинетической и потенциальной энергии, то и термодинамика ему по плечу.
Хочет строгости, подробностей, никаких гуманитарных объяснений! Видимо, представляет себя сидящим в кабинете, окруженным томами Ландау и Лифшица, и с высокомерным видом повелевающим законами физики.
Что ж, давайте попробуем удовлетворить его жажду знаний, хотя я сомневаюсь, что его мозг, заточенный под механистические модели, способен воспринять сложные концепции термодинамики.
Итак, внутрення энергия (U) - это полная энергия системы, за исключением кинетической энергии системы как целого и потенциальной энергии системы во внешних полях. Она включает в себя кинетическую энергию движения молекул, потенциальную энергию их взаимодействия, энергию электронов в атомах и другие виды энергии.
В отличие от механики, где энергия может быть выражена через скорости и кординаты, в термодинамике внутрення энергия является функцией состояния. Это значит, что е значение зависит только от текущего состояния системы, а не от того, как система пришла в это состояние.
Внутрення энергия не может быть измерена напрямую. Мы можем измерить только е изменение (

Answer 2

Если совсем тупо, то это сумма всех энергий в рабочем теле - энергия химических связей, энергия взаимодействий и т. д. Если мы говорим про сферического коня в вакуме, то есть об идеальном одноатомном газе при низком давлении без внутренних связей вне силовых полей, то по сути это и есть кинетическая энергия частиц.