¿QUE ES LA ENERGÍA INTERNA ?

Empezaremos diciendo que la energía puede existir en numerosas formas, como térmica, mecánica, cinética, potencial, eléctrica, magnética, química y nuclear, y su suma constituye la energía total E (o e en términos de unidad de masa) de un sistema. Las formas de energía relacionadas con la estructura molecular de un sistema y con el grado de la actividad molecular se conocen como energía microscópica. La suma de todas las formas microscópicas de energía se llama energía interna de un sistema y se denota por U (o u en términos de unidad de masa)....

En el sistema inglés, la unidad de energía es la unidad térmica británica (Btu,British termal unit), que se define como la energía necesaria para elevar en 1ºF la temperatura de 1lbm de agua a 60ºF. Las magnitudes del kJ y las del Btu son aproximadas (1 Btu  1.055056 kJ). Otra unidad bien conocida de energía es la caloría (1 cal  4.1868 J), la cual se define como la energía necesaria para elevar en 1°C la temperatura de 1 gramo de agua a 14.5°C. 

Se puede considerar la energía como la suma de las energías cinética y potencial de las moléculas. La parte de la energía interna de un sistema que está asociada con la energía cinética de las moléculas se conoce como energía sensible o calor sensible. La velocidad promedio y el grado de actividad de las moléculas son proporcionales a la temperatura. Por consiguiente, en temperaturas más elevadas, las moléculas poseen una energía cinética más alta y, como resultado, el sistema tiene una energía interna también más alta. moléculas de un sistema. Estas fuerzas ligan a las moléculas mutuamente y como sería de esperar, son más fuertes en los sólidos y más débiles en los gases. Si se agrega energía suficiente a las moléculas de un sólido o de un líquido, vencerán estas fuerzas moleculares y, simplemente, se separarán pasando el sistema a ser gas. Éste es un proceso de cambio de fase y, debido a esta energía agregada, un sistema en fase gaseosa se encuentra en un nivel más alto de energía interna que si estuviera en fase sólida o líquida. La energía interna asociada con la fase de un sistema se llama energía latente o calor latente.

 La energía interna asociada con los enlaces atómicos en una molécula se llama energía química (o de enlace), en tanto que la energía interna asociada con los enlaces en el interior del núcleo del propio átomo se llama energía nuclear. La energía química o nuclear se absorbe o libera durante las reacciones químicas o nucleares, respectivamente.

En el análisis de los sistemas que comprenden el flujo de fluidos, con frecuencia se encuentra la combinación de las propiedades u y Pv. En beneficio de la sencillez y por conveniencia, a esta combinación se le define como entalpía h. Es decir, h=u + Pv, en donde el término Pv representa la energía de flujo del fluido (también llamada trabajo de flujo), que es la energía necesaria para empujar un fluido y mantener el flujo. En el análisis de la energía de los fluidos que fluyen, es conveniente tratar la energía de flujo como parte de la energía del fluido y representar la energía microscópica de un flujo de un fluido por la energía h.

¿Que es más fácil utilizar, la energía interna o la energía mecánica?¿Por que?

Basándonos en la primera ley de la termodinámica la cual dice "Nada se crea ni se destruye solo se transforma", la cual aplica tanto como para energía o para materia, entonces podemos decir que la energía al transformarse de trabajo a energía interna no se desperdicia, pero si intentamos que se revierta este proceso es muy difícil, la cual se diferencia de la energía mecánica ya que esta se la puede convertir en trabajo y viceversa con mayor facilidad, para esto se aplica la segunda ley de la termodinámica que dice "No todo proceso puede ser reversible" es por eso que decimos que la energía mecánica es mucho mas factible usarla que la energía interna.

Fuente:Transferencia de calor y masa - Cengel