‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

58 Fizikokimya
Özet
Enerji bir sistemin ifl yapabilme yetene¤i veya ›s› verebilme
kapasitesidir. Termodinamik süreçte ortam ve
sistem birlikte incelenir. Evrenin üzerinde araflt›rmalar
yapmak üzere çevresini s›n›rlayarak ele ald›¤›m›z bir
parças›na sistem denir. Sisteme verilen ›s› (q) veya ifl
(w) sistemin enerjisini artt›rd›¤›ndan, ›s› ve iflin de¤eri
pozitif olur. Sistemden d›flar›ya verilen ›s› ve ifl sistemin
toplam iç enerjisini düflürdü¤ünden de¤eri negatif olur.
Termodinami¤in birinci yasas›, yoktan enerji üretme
çal›flmalar› sonucunda ortaya ç›km›flt›r. Bu yasa; bir sistemde
bulunan enerjinin yoktan var veya vardan yok
edilemeyece¤i ancak sistemde bulunan enerjinin bir
türden baflka bir türe dönüflebilece¤ini ifade eder. Bir
sistemin toplam enerjisi sistemin iç enerjisidir (∆U). Bir
sistemin iç enerjisi de¤iflimi ise ∆U = q +w olarak verilir.
Bu ba¤›nt› termodinami¤in birinci yasas›n›n matematiksel
ifadesidir.
Sistemde sabit hacimde yürüyen reaksiyonlar›n reaksiyon
›s›lar› iç enerjiyi, sabit bas›nçta yürüyen reaksiyonlar›n
reaksiyon ›s›lar› ise entalpiyi (∆H) verir. ‹ç enerji
ve entalpi de¤iflimleri yola ba¤l› de¤il sadece ilk hale ve
son hale ba¤l›d›r yani, bir hal fonksiyonlar›d›r. ‹fl ve ›s›
ise yola ba¤l›d›r. Is›nma ›s›lar› (C ), ›s›n›n s›cakl›¤a ba¤l›
olarak de¤iflme h›z›d›r. Sabit hacimdeki ›s›nma ›s›s›
C V , sabit bas›nçtaki ›s›nma ›s›s› C P ile gösterilir. Kat›lar
ve s›v›lar›n ›s›nma ›s›lar› bas›nçla de¤iflmez ve sabit hacimdeki
ve sabit bas›nçtaki ›s›nma ›s›lar› ayn›d›r. Gazlarda
ise durum farkl›d›r ve C P –C V =nR ’ye eflittir.
Bir sistemde sabit s›cakl›kta yürüyen ifllemlere izotermal
süreçler ve ›s› al›flverifline karfl› yal›t›lm›fl sistemlerde
yürütülen ifllemlere ise adyabatik süreçler denir. ‹zotermal
bir sistemde s›cakl›k de¤iflimi s›f›rken (dT = 0),
adyabatik sistemde ›s› al›flverifli olmad›¤› için q = 0’d›r
‹zotermal ve adyabatik süreçler tersinir ve tersinmez
olarak gerçekleflebilirler. Tersinir süreçlerdeki ifllemler
oldukça yavafl ve her an geriye dönebilecek flekilde yürürken,
tersinmez süreçlerde ifllemler çok h›zl› ve her
an geriye dönemeyecek flekilde gerçekleflir. Bir sistemin
vakuma karfl› genleflmesinde yap›lan ifl s›f›rd›r
(w=0). Tersinir veya tersinmez olarak yürütülen adyabatik
süreçler s›ras›nda sistemde s›cakl›k de¤iflimi gözlenir.
Sistemin s›cakl›¤›; adyabatik genleflmelerde düflerken,
adyabatik s›k›flmalarda artar.
Bir gaz›n iç enerjisi sabit kalarak adyabatik ve tersinmez
genleflmesi olay›na Joule olay› denir. ‹deal gazlar›n
Joule genleflmesi s›ras›nda s›cakl›k de¤iflimi olmad›¤›ndan
Joule katsay›s› s›f›ra eflittir (n J =0). Buna karfl›n gerçek
gazlarda durum farkl›d›r. Joule-Thomson olay›nda
ise; bir gaz›n entalpisi de¤iflmeksizin bas›nc› düflürülürse,
s›cakl›¤› azal›r.