Innere Energie

Die innere Energie ${\displaystyle U}$ ist die gesamte für thermodynamische Umwandlungsprozesse zur Verfügung stehende Energie eines physikalischen Systems, das sich in Ruhe und im thermodynamischen Gleichgewicht befindet. Die innere Energie setzt sich aus einer Vielzahl anderer Energieformen zusammen (s. u.); sie ist nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik in einem abgeschlossenen System konstant.^[1]

Die innere Energie ändert sich, wenn das System mit seiner Umgebung Wärme oder Arbeit austauscht. Die Änderung ${\displaystyle \Delta U}$ der inneren Energie ist dann gleich der Summe aus der dem System zugeführten Wärme ${\displaystyle Q}$ und der Arbeit ${\displaystyle W}$, die am System geleistet wird, dieses aber als Ganzes im Ruhezustand belässt:

${\displaystyle \Delta U=Q+W}$

Die innere Energie ist eine extensive Zustandsgröße und ein thermodynamisches Potential des Systems. Aus der kalorischen Zustandsgleichung des Systems ergibt sich, wie die innere Energie aus anderen Zustandsgrößen (z. B. Druck, Temperatur, Teilchenzahl, Entropie, Volumen) zu berechnen ist.

1. ↑ Eintrag zu internal energy. In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.I03103.