Каква е разликата между вътрешна енергия и гравитационна потенциална енергия?


Отговор 1:

В термодинамиката вътрешната енергия на дадена система се дефинира като енергия, съдържаща се в системата и изключва (а) всяка кинетична енергия, която системата притежава в резултат на движението си по отношение на външна референтна рамка, и (б) всяка потенциална анергия на системата поради нейното положение във външни силови полета (напр. гравитационно поле, електромагнитно поле и др.). Вътрешната енергия е термодинамично количество и може да се обясни с общата кинетична енергия на микроскопичните компоненти на системата (например молекули, атоми, елементарни частици) поради техните линейни, вибрационни и ротационни движения и потенциалната енергия, свързана с различните сили, действащи между частиците (напр. химически връзки). Гравитационната потенциална енергия на дадена система е енергията, притежавана от системата като цяло поради нейното положение в гравитационното поле. Това е минимум, когато системата е разположена в позицията на максимална стойност на полето (така например минималната гравитационна потенциална енергия на обект поради гравитационното поле на Земята би била в центъра на Земята, където гравитационният потенциал е максимум (въпреки че гравитационната сила, изпитвана от обекта, е минимална там). Потенциалната енергия е минимална тук, тъй като, макар и да има най-голямата цифрова стойност, тя е отрицателна стойност, защото гравитационната енергия е отрицателна). Когато обектът се отдалечи от центъра на Земята, гравитационната потенциална енергия се увеличава, докато достигне нула в положение безкрайно далеч от Земята.


Отговор 2:

Е, вътрешната енергия може да се мисли за потенциалната енергия (и кинетичната енергия) в затворена система. Например енергията между и електрон и протон. Въпреки че, гравитационната потенциална енергия е само потенциалната енергия, която се дължи на гравитацията (очевидно), като по този начин се изключва всяка друга форма на енергия или други потенциални енергии.