આંતરિક ઉર્જાને અવસ્થા વિધેય (state function) તરીકે સમજાવો.

(N/A) આંતરિક ઉર્જા એ એક અવસ્થા વિધેય છે જે તંત્રની કુલ ઉર્જા દર્શાવે છે,જેમાં રાસાયણિક,વિદ્યુત,યાંત્રિક અને અન્ય પ્રકારની ઉર્જાનો સમાવેશ થાય છે. થર્મોડાયનેમિક્સમાં તેને $U$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. તંત્રની આંતરિક ઉર્જા ત્યારે બદલાય છે જ્યારે:
$\Rightarrow$ ઉષ્મા તંત્રમાં દાખલ થાય અથવા બહાર નીકળે.
$\Rightarrow$ તંત્ર પર અથવા તંત્ર દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે.
$\Rightarrow$ દ્રવ્ય તંત્રમાં દાખલ થાય અથવા બહાર નીકળે.
આંતરિક ઉર્જા એ અવસ્થા વિધેય છે તે દર્શાવવા માટે,એક એડિબેટિક (ઉષ્મા અવાહક) તંત્રનો વિચાર કરો (જ્યાં $q = 0$ છે).
$1$. ધારો કે તંત્રની પ્રારંભિક અવસ્થા $A$ છે,જેનું તાપમાન $T_{A}$ અને આંતરિક ઉર્જા $U_{A}$ છે.
$2$. આપણે તંત્રની અવસ્થાને $B$ અવસ્થામાં (તાપમાન $T_{B}$ અને આંતરિક ઉર્જા $U_{B}$ સાથે) બે અલગ અલગ રીતે બદલી શકીએ છીએ:
- રીત $I$: પેડલ વડે પાણીને હલાવીને યાંત્રિક કાર્ય $(1 \ kJ)$ કરવું.
- રીત $II$: ઇમર્સન રોડની મદદથી સમાન પ્રમાણમાં વિદ્યુત કાર્ય $(1 \ kJ)$ કરવું.
બંને કિસ્સામાં,અંતિમ તાપમાન $T_{B}$ સમાન જોવા મળે છે. આંતરિક ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $\Delta U = U_{B} - U_{A}$ એ માત્ર પ્રારંભિક અને અંતિમ અવસ્થાઓ ($A$ અને $B$) પર આધાર રાખે છે,તે અવસ્થા સુધી પહોંચવા માટેના માર્ગ પર નહીં,તેથી આંતરિક ઉર્જા એ અવસ્થા વિધેય છે.