termodinamik2

8/18/2019 termodinamik2

1/21

Termodinamiğin Birinci Yasası

• 1. yasa enerjinin korunum yasasıdır.

• İç enerji E ve ısı Q kavramları dahil

edildikten sonra enerjinin korunumu

yasası doğanın evrensel bir yasası haline gelmiştir.

• Bir sistem içinde, mikroskobik seviyede sadece iç enerjideğişebilir. Bu ısı veya iş yoluyla olabilir.

• 1.yasa ısı ve iş arasında ayrım yapmaz.


2/21

İç Enerji E

• isteme g!re durgun bir re"erans sisteminden bakıldığında#

mikroskobik bileşenlerin hareketleriyle ilgili enerjilerintoplamıdır.

E=K ö+K d+K t+U(r)

• İç enerji# sistemi oluşturan parçacıkların !teleme# d!nme vetitreşim kinetik enerjileri ile parçacıklar arası etkileşme

Öteleme

Dönme

U(r)

Titreşim

sistem

Sisteme göre

durgun ref. sis.

V

V

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Translational_motion.gifhttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Thermally_Agitated_Molecule.gif


3/21

Isı Q

• $sı# sistemle çevresi arasındaki sıcaklık "arkından dolayıkaynaklanan ve sistemin sınırlarını geçen enerji aktarımıolarak tanımlanır.

• İş ile mekanik enerji arasındaki "ark# ısı ile iç enerji arasındaki"ark gibidir.• İş# bir mekanik değişkenin değişmesi sonucu oluşan (ısı

ariç) enerji aktarımıdır.• $sı da iş gibi sistemin enerjisini değiştirmenin bir yoludur.

• $sı ve iş sisteme ait olamaz# sistemin bir !zelliği değildir.• Isı !irimi Ka"ori (ca")• #a"oric=$a%a"i akı&kan• %1 g suyun sıcaklığını 1' o( den 1'#' o()ye y*kseltmek için

gerekli ısıl enerji 1 cal)dir.+

• #a"orie (#a") gıdaların kimyasal enerji miktarıdır ve

Q

http://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gifhttp://www.cscs.ch/~mvalle/ChemViz/representations/nbdmovie.gif


4/21

9000 btu

q British thermal Unit (btu) ingiliz ısı birimi,1btu 1lb=4,45N suyun sıcaklıını !" #$%&an !4#$%a 'ıkarmak i'in grkli nri miktarı&ır*

Isının Mekanik Eşdeeri!

mgh α ∆T #l&uu T. Joule tara+ın&anbulunmutur*“4.18 Joule mekanik enerji 1 g suyun

sıcaklığını 14! o" den 1!! o"#yey$kseltir.% 1 cal=4*1- .#ul

h

m


5/21


6/21

• ∆ - çok b*y*k değilse ısı sığası genellikle sıcaklıktan bağımsızdırve /( ∆ - geçerlidir.

• (4-5 ısı sığası sıcaklığın bir "onksiyonu ise

• $sı sıgası ayrıca hangi şartlarda !lç*ld*ğ*ne de bağlıdır. 6rneğin

• (p7sabit basınçta ısı kapasitesi

• (v7sabit hacimde ısı kapasitesi

Q

∆

Q

α α

Q

Q

#

dT T C dQ )(= ∫ = dT T C Q )( ∫ = dT T cmQ )( ∫ = dT T cnQ )(

C T

Qegim =

∆== α tan )(tan 0

0

T C dT

dQegim

T T

===

=

α

∫ == dT T C Q sabit P P )( ∫ == dT T C Q sabit V V )(


7/21

• 8atı ve sıvılarda (p≈ (v• 9azlarda (p>(v

• :ırından yeni çıkmış bir peynirli pidenin# ekmek kısmı değil de peynir kısmı daha çok yanma hissi verir. ;eden<

• u ısı sığası en b*y*k olan maddelerdendir.

su camdemi

r

122 . 122 . 122 .

1 kg 1 kg 1 kg

∆Ts ∆T# ∆Td $s $# $d

3


8/21

$a" 1eği&tirme e 2i/"i Isı

• =adde ile çevresi arasında enerji alış7verişi sonucu maddeninyapısal durumunun değiştiği ancak sıcaklığın sabit kaldığıdurumlar vardır. Bu olaya "az>hal değişimi denir.

• '3 1ereceden 4a/ deği&imi• 4?onma5 8atı ⇔ ıvı 4@rime5

• 4Aoğuşma5 ıvı ⇔ 9az 48aynama5• 53 1ereceden 4a/ deği&imi• Bir maddenin kristal yapısındaki değişim

• 8atı 4α5⇔ 8atı 4β5

• :az değişimi için gerekli enerji her madde için "arklıdır. m k*tleli birmaddenin "az değişimi için gerekli enerji / ise# o maddenin

4a/6a" deği&tirme ısısı6-i/"i ısı


9/21

nllikl b>

6atı /ı7ı az 8lazmaErim

9#nma

:u;arlama


10/21

T mcQ ∆=

mLQ =


11/21

>7rsiyl tamamn yalıtılmı iki cisim arasın&a ısı y#lu il nri alı?7rii #luraener%i k&runumuna g@r

alinanverilen QQ = '1 A Bsıl &ng

al&rimetri y@ntmi katı 7 sı7ıların ısı kapasitlrinin @l'CmCn& kullanılan y@ntm&ir*

xbilinen QQ =

)()( x x x s s s T T cmT T cm −=−

Term&metre

arıştırı#ı

u

Isı sıasıbilinme*e

n madde

al&rimetri kabı

+a,a

-alıtkanka.ak


12/21

İ&• Bir sistemin durumu # C#-#@ gibi değişkenlerle açıklanır.• Bir sistemin makroskobik durumu 4# C#-#@#...5 ancak sistem kendi iç

dengesine ulaşmışsa belirlenebilir.

• Aarı durgun 4Duasi statik5 s*reç# sistemin her an dengede olduğus*reçtir. Aarıdurgun s*reç o kadar yavaş gerçekleşir ki sistemin içdengesi bozulmaz.

D

8

(8, D, )

Tersinmez

süreç

Tersinir süreç

rsinirgri &@nCCmlC (r7rsibl)sCr', '7rsin& ;i'bir &iiklikyaratma&an tam #larak balangı'&urumuna gri &@nbiln sCr'tir*

rsinir sCr' nri kaybının 7yapısal bir b#zulmanın #lma&ııs#nsuz sayı&a yarı &urgun&iimlr&n #luur*

)/1( V pα


13/21

• İş bir sistemle çevresi arasında sıcaklık "arkından bağımsızolan yollarla enerji aktarma olayıdır.

• ,kışkanlarda hacim değişiminden kaynaklanan işF

E

y

z

azın yaptıı i

&D>2 ⇒ G>2

&D


14/21

• İş bilinirse ancak iş hesaplanabilir. 4 tersinir s*reç5

• 6rneğin -sabit ideal gaz

Di

Ds

D

8

s

i

G

)(V f P =

V nRT P 1

)(=


15/21

• 7'≠75≠7)

D

8

s

i

G1D

8

s

i

GA

D

8

s

i

G"

D

8

s

i

• 7'

• 75

• 8et i&12 3 4 0

56ş taki. edilen *&la balıdır7


16/21

İ&in %a%-ın !içimi• ?aha yaygın olarak iş# sistem *zerine etki eden herhangi bir

kuvvet tara"ından yapılabilirF

• f i -i. 8uvvet dx i 7sonsuz k*ç*k değişim

• Kim%asa" i&µ

dN

• µ7kimyasal potansiyel

• ;7parçacık sayısı

• Esnek"ik k9et"erin %a:tığı i&

• Gineer fdl

• "7lineer gerilim# l7boy

• A*zeysel dA

• α7y*zey gerilim# ,7y*zey

• E"ektrik k9et"erin %a:tığı i&

•

dq φ7elektrik potansiyel# D7sistemin y*k*

• EdP @7elektrik alan# 7plarizasyon• 0an%etik i&

• HdM H7manyetik alan# =7magnetizasyon


17/21

• :nzr kil& ısı &a &iimin nasıl gr'kltiin balı #larak&iir*

∫ =⇒= s

i

P dT T C Q sabit P )(1 ∫ =⇒= s

i

V dT T C Q sabit V )(2

Hrnin i&al gaz

T i

T s

8

V

21 QQ ≠


18/21

• Bsı bany#su nri 7r&ii 7ya al&ıı zaman sıcaklıı &imyn'#k bCyCk sistm*

B/B :IN


19/21

2≠ 4 ≠ : ,e '2≠'4≠':•;n#ak '2


20/21


21/21

Documents

termodinamik2