Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

6.3: İç Enerji
İÇİNDEKİLER

JoVE Core
Chemistry

This content is Free Access.

Education
Internal Energy
 
TRANSKRİPT

6.3: İç Enerji

Bir maddede bulunan tüm olası enerji türlerinin toplamı, iç enerji (U) olarak adlandırılır ve bazen E olarak sembolize edilir. Başlangıçta bir iç enerjiye sahip sistemin, Uinitial'ın (Uilk), enerjide bir değişikliğe (iş veya ısı transferi) maruz kaldığını ve sistemin son iç enerjisinin Ufinal (Uson) olduğunu varsayalım. İç enerjideki değişim Ufinal ve Uinitial arasındaki farka eşittir. 

Bir sistem için Ufinal ve Uinitial için değerler belirlenemese de, termodinamiğin birinci yasası yalnızca Ufinal  ve Uinitial değerlerini bilmeden bile belirlenebilen ΔU değerini gerektirir. Pozitif bir ΔU değeri Ufinal > Uinitial olduğunda ortaya çıkar ve sistemin çevreden enerji aldığını gösterir. Ufinal < Uinitial olduğunda negatif bir ΔU değeri elde edilir ve sistemin çevreye enerji kaybettiğini gösterir.

Isı (termal enerji) ve iş (mekanik enerji), bir sistemin çevresiyle enerji alışverişinde bulunabileceği iki farklı yoldur. Enerji, çevreden ısıyı (q) emdiğinde veya çevre sistem üzerinde çalıştığında (w) bir sisteme aktarılır. 

Örneğin, oda sıcaklığındaki metal tel sıcak suya daldırılırsa (tel sudan ısıyı emer) veya hızla ileri geri bükülürse (tel üzerinde yapılan iş nedeniyle ısınırsa) tele enerji aktarılır. Her iki işlem de telin iç enerjisini artırır bu da telin sıcaklığındaki arttığını gösterir. Tersine, sistemden ısı kaybolduğunda veya sistem çevre üzerinde iş yaptığında enerji bir sistemden dışarı aktarılır. Örneğin, roket yakıtının yakılması muazzam miktarda ısı açığa çıkarır ve aynı zamanda belirli bir mesafeye bir kuvvet uygulayarak (bir uzay mekiğinin yerden kalkmasına neden olur) çevre üzerinde iş yapar. Her iki süreç de sistemin iç enerjisini azaltır.

İç enerji, ısı ve iş arasındaki ilişki denklemle gösterilebilir:

Bu, termodinamiğin birinci yasasının bir versiyonudur ve bir sistemin iç enerjisinin sisteme giren veya çıkan ısı akışı yoluyla değiştiğini veya işin sistem üzerinde veya tarafından yapıldığını gösterir. Isı ve iş için işaretler, sistemin enerji kazanıp kaybetdiğine bağlıdır. Pozitif q, çevreden sisteme ısı akışını, negatif q ise sistemden ısı çıkışını gösterir. İş, w, sistem üzerinde yapılıyorsa pozitif, sistem tarafından yapılıyorsa negatiftir.

q ve w 'nin her ikisi de pozitif (>0) olduğunda, ΔU her zaman pozitiftir (>0) ve sistemin iç enerjisi artar. q ve w'nin ikisi de negatif (<0) olduğunda, ΔU her zaman negatiftir (<0) ve sistemin iç enerjisi azalır. q ve w'nin farklı işaretleri varsa, o zaman ΔU'nun işareti, q ve w'nin göreli büyüklüklerine bağlıdır.    

SI enerji, ısı ve iş birimi joule (J)'dir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: OpenStax Chemistry 2e, Section 5.3: Enthalpy.

Tags

Internal Energy Chemical Process Reactants Products ΔU Gained Energy Lost Energy First Law Of Thermodynamics Surroundings Heat Transfer Work Transfer Carbon Dioxide Elemental Carbon Oxygen Sulfur Sulfur Dioxide

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter