Energía interna
La condensación surge cuando un vapor o gas pasa a estado
líquido tras enfrentarse a una superficie,
por lo general fría, que hace disminuir su temperatura.
En el cambio de fase hay un porcentaje de
energía llamado calor latente.
1. Baterías. En el cuerpo de las baterías cargadas se alberga una energía interna
aprovechable, gracias a las reacciones químicas entre los ácidos y los metales pesados
en su interior. Dicha energía interna será mayor cuando su carga eléctrica sea completa
y menor cuando se haya consumido, aunque en el caso de las pilas recargables esta energía
pueda volver a incrementarse introduciendo electricidad del tomacorrientes.
2. Gases comprimidos. Considerando que los gases tienden a ocupar el volumen total del
recipiente en que se los contenga, pues su energía interna variará en la medida en que esta
cantidad de espacio sea mayor y aumentará cuando sea menor. Así, un gas disperso en una
habitación tiene menos energía interna que si lo comprimimos en una bombona, ya que sus
partículas estarán obligadas a interactuar más estrechamente.
3. Aumentar la temperatura de la materia. Si aumentamos la temperatura de, por ejemplo, un
gramo de agua y un gramo de cobre, ambos a una temperatura base de 0 °C, notaremos que a
pesar de ser la misma cantidad de materia, el hielo requerirá una mayor cantidad de energía
total para alcanzar la temperatura deseada. Esto se debe a que su calor específico es mayor,
es decir, sus partículas son menos receptivas con la energía introducida que las del cobre,
sumando mucho más lentamente el calor a su energía interna.
4. Agitar un líquido. Cuando disolvemos azúcar o sal en agua, o propiciamos mezclas semejantes,
solemos agitar el líquido con un instrumento para propiciar una mayor disolución. Esto se debe al
incremento en la energía interna del sistema que produce la introducción de esa cantidad de
trabajo (W) provista por nuestra acción, que permite una mayor reactividad química entre las
partículas involucradas.
5. El vapor de agua. Puestos a hervir agua, notaremos que el vapor posee una mayor energía
interna que el agua en estado líquido en el recipiente. Esto se debe a que, a pesar de tratarse
de las mismas moléculas (el compuesto no ha cambiado), para inducir la transformación
física hemos añadido una cantidad determinada de energía calórica (Q) al agua, induciendo
a una mayor agitación de sus partículas.
No se puede pasar por alto que, de acuerdo a pautas propias del ámbito de la termodinámica, en todo sistema cerrado se llega a comprobar que, en materia de energía interna, su variación total resulta igual que la cifra que se obtiene al sumar las cantidades de energía que llegan al sistema en modo de trabajo y calor. Hay que aclarar que, de todas maneras, es sumamente difícil establecer, en gran parte de los sistemas, cuál es la energía interna completa o absoluta.
