Snov je sestavljena iz molekul, ki se termično gibljejo ter delujejo ena na drugo s silo kratkega dosega. Notranja energija snovi je tako sestavljena iz kinetične energije termično gibajočih se molekul, potenciale energije zaradi sil med molekulami in notranje energije posameznih molekul. Ker sta zadnja dva člena majhna, pogosto ne napravimo prevelike napake, če za izračun notranje energije snovi uporabimo le kinetično energijo molekul.

Pri idealnem plinu imajo vse molekule () enako povprečno kinetično energijo kT. Celotna kinetična energija molekul je torej enaka:

Notranja energija idealnega plina je odvisna od števila molekul () in od temperature (). Konstanto imenujemo Boltzmannova konstanta in znaša J/K. Ker je število molekul navadno zelo veliko, le-to raje izrazimo z maso plina, saj velja zveza:

in dobimo

Vse konstante znotraj oklepaja označimo s črko , ki predstavlja specifično toploto. Spremembo notranje energije plina zaradi spremembe temperature lahko torej zapišemo kot:

Termično gibanje molekul.

Preberi spodaj zapisane trditve o notranji energiji in poveži, katera trditev je pravilna in katera napačna.

Preveri

Na spodnji simulaciji so prikazane tri posode, v katerih je plin (modra, zelena in rdeča). Plin v posameznih posodah ima različno notranjo energijo. Preberi spodaj zastavljena vprašanja in jih dopolni. Pomagaj si s simulacijo, tako da z miško primeš krogec na posamezni posodi ter posode povlečeš na mizo. Na mestu A naj bo posoda, v kateri je plin z največjo notranjo energijo, na mestu C pa posoda, v kateri je plin z najmanjšo notranjo energijo.

1. V kateri posodi je plin z največjo notranjo energijo? modri rdeči zeleni

2. V kateri posodi je plin z najmanjšo notranjo energijo? modri zeleni rdeči

3. Plin v modri zeleni rdeči posodi ima manjšo energijo kot plin v zeleni modri rdeči posodi, čeprav je v obeh posodah enaka količina plina. Notranja energija plina v modri zeleni rdeči posodi je manjša, ker se mulekule v tej posodi gibljejo hitreje počasneje enakomerno .

4. Plin v modri zeleni rdeči posodi ima večjo energijo kot plin v modri posodi, ker je v modri posodi večja manjša enaka količina plina.

Preveri

1. Preberi spodaj zapisane trditve in označi, katera je pravilna in katera napačna.

2. Če želimo določeno količino neke snovi segreti za C, moramo snovi dovesti kJ energije. Koliko energije moramo dovesti snovi, da jo segrejemo za C? kJ

3. Če določeni količini neke snovi dovedemo kJ energije, se ta segreje, za C. Za koliko se bo snov segrela ohladila , če se ji notranja energija zmanjša za kJ? C

Preveri

1. Kolikšna je notranja energija 1 mola ( molekul) idealnega plina pri temperaturi C? Boltzmannova konstanta J/K. kJ

2. Imamo mol (v enem molu je molekul) idealnega plina katerega notranja energija znaša kJ. Kolikšna je temperatura idealnega plina? C

Preveri