Mikä on itseenergia ja mikä on vuorovaikutusenergiaa ja mikä ero on niiden välillä?


Vastaus 1:

Itseenergia on kehon sisäistä energiaa, mutta vuorovaikutusenergia tulee, kun kaksi vartaloa on vuorovaikutuksessa. Mutta sisäinen energia itsessään johtuu saman kehon sisällä olevien entiteettien (perustavanlaatuiset hiukkaset, atomit, molekyylit, ionit) vuorovaikutuksesta. Joten on vaikeaa luokitella itseenergian ja vuorovaikutusenergian välillä.

Tarkastellaan esimerkkiä selventämiseksi.

Jos haluamme laskea joidenkin erillisten varausten jakauman sähköstaattisen energian. Laskemme tällä tavalla. Ensin tuomme yhden ladatun hiukkasen äärettömyydestä vapaan tilan pisteeseen (sanotaan, että sen energia on ui). Tässä prosessissa ei ole mitään vuorovaikutusta tämän latauksen kanssa. Seuraavaksi yritämme tuoda toisen varautuneen hiukkasen, jolloin se tuntee vetovoiman / torjumisen johtuen edellisen hiukkasen läsnäolosta ja joutuu työskentelemään eli vuorovaikutusenergiaa. Jos tuomme jälleen toisen hiukkasen, se on vuorovaikutuksessa molempien hiukkasten kanssa, joten työtä on tehtävä enemmän kuin aikaisemmin, ja vuorovaikutusenergia kasvaa jokaisessa varausten kokoamisprosessissa.

Joten kokonainen sähköstaattinen energia annetaan muodossa

U = U0 + (ε0 / 2) (ΣiΣj Ei.Ej), missä Ei on i: nnen varautuneen hiukkasen aiheuttama sähkökenttä. ja U0 on itseenergia (tämä termi edustaa latausten luomisessa tehtyä työtä ja sitä kutsutaan itseenergiaksi), joka annetaan muodossa U0 = (ε0 / 2) (ΣiEi ^ 2)

Joten tässä tapauksessa ensimmäinen termi edustaa omaenergiaa ja toinen termi edustaa vuorovaikutusenergiaa.

Atomisysteemien tapauksessa: määrittelemme yksittäisen atomin energian itseenergiaksi, mutta jos sijoitamme muita atomeja lähelle tätä, se on vuorovaikutuksessa niiden kanssa. Jos on n-atomin klusteri, vuorovaikutusenergia on

E (int) = E_tot - n * E_self