Exemplo - A Energia Interna de um líquido ou gás.

Na imagem ao lado vemos representadas algumas moléculas de água. Os átomos de oxigênio estão representados pelas esferas vermelhas e as duas esferas cinzas de tamanho menor são a representação dos átonos de Hidrogênio.

Claro, isto é apenas uma representação. Não temos informações de como  os átomos se parecem realmente. Mas esta representação será útil para entender o conceito de Energia Interna de um líquido ou gás. A definição você encontrará aqui.

Para uma critica bem humorada à nossa representação dos átomos clique aqui.

Vamos trabalhar com uma certa porção d'água dentro de um vasilhame com um aquecedor e um termômetro. Para isto abra a animação do site Molecurarium clicando aqui.

Nossa intenção é usar um exemplo para entender melhor o conceito de Energia Interna de um líquido ou gás. Neste caso usaremos a porção de água da animação mencionada acima.

Observe a animação. Nela estão representadas moléculas de água dentro de um recipiente. Claro, elas estão absurdamente fora de escala. Do contrário não seriam vistas.

Note que cada uma das moléculas tem movimento de translação. Além disto todas elas giram e vibram. Assim  podemos associar a cada uma delas uma certa  energia cinética para cada tipo de movimento.

Por outro lado, cada molécula é origem de um campo elétrico. Portanto existem forças de atração ou repulsão elétricas entre elas. Logo, podemos associar ao conjunto delas uma certa energia potencial.

À soma da energia potencial do conjunto de moléculas com o total  da soma das energias cinéticas de cada uma delas chamamos de Energia Interna desta porção de água.

Siga este link e abra a animação. Nos perguntamos agora se é possível variar a energia interna desta porção de água.

Se isto for possível deve significar uma variação na soma  das energias cinéticas das moléculas do material. 

Na animação, gire o botão para simular o aquecimento da porção de água. Repare: quanto maior a temperatura mais as moléculas se agitam. A energia cinética do conjunto das moléculas aumentou com o aumento da temperatura.

Como a energia se conserva, isto significa que esta porção de água está recebendo energia a placa de aquecimento e com isto aumentando a sua Energia Interna.

Para conhecer as maneiras de se variar a Energia Interna de um objeto veja aqui.

Molecularium: Clique aqui e veja as demais simulações de fenômenos da Física e da Química.

 Imagem e Produção: Centro de Ciência Viva de Coimbra e da Universidade do Porto, Portugal.