内部エネルギー（読み）ないぶえねるぎー

日本大百科全書(ニッポニカ)

内部エネルギー
ないぶえねるぎー

物体がその内部にもつエネルギー。物体は一般には、それが全体としてもつ並進および回転の運動エネルギー、全体としてもつ力学的・電気的な位置のエネルギーをもっている。たとえば、物体が重力場の中にあれば、物体はMgh（Mは物体の質量、gは重力定数、hは地表からの高さ）の力学的位置のエネルギーをもっている。また、物体が電界の中にあるとき、物体のもつ電荷をQ、物体の位置における電位をVとして、物体は(1/2)QVという電気的位置のエネルギーをもっている。物体がもつ全エネルギーは、これらのいわば外部的エネルギーと物体が本来その内部にもつ内部エネルギーとの総和である。物体が全体としてもつ運動エネルギーおよび力学的位置のエネルギーは力学において取り扱い、物体が全体としてもつ電気的位置のエネルギーは電磁気学において取り扱う。物体を構成する物質の性質を議論しようとする熱力学、物性論では、物体のもつエネルギーとして内部エネルギーだけを考えれば十分である。

　内部エネルギーはエネルギーであるから、これについてはエネルギー保存則が成り立つ。これが熱力学では熱力学第一法則とよばれているものである。すなわち、物体の内部エネルギーは外から加えられた仕事および外から加えられた熱だけ増大する。この仕事には、一般的には、力学的なものだけでなく、電気的、磁気的、化学的なものも存在する。内部エネルギーの本質は微視的にでないと理解しにくい。すなわち、物質の内部エネルギーとは、この物質を構成する微視的粒子のもつ運動エネルギーおよびポテンシャルエネルギーの総和である。

［沢田正三］

[参照項目] | 熱力学の法則

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

内部エネルギー
ないぶエネルギー
internal energy

系の総エネルギーから，系が全体としてもつ運動エネルギーや，重力などの外力による位置エネルギーを引去った残りのエネルギー。内部エネルギーは系の状態によって定まる状態量であるが，普通は異なる状態間の差だけを問題にするから，内部エネルギーの値は適当な状態を基準にすればよい。系がある状態1から状態2に変化して，内部エネルギーが U₁ から U₂ になったとき，その間に系が外から受けた熱量を Q ，仕事を W とすると，熱力学第一法則によって U₂－U₁＝Q＋W となる。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典