6.5
Bir sistemin iç enerjisinin ısı ve işin toplamı olarak tanımlandığını hatırlayalım. Isı kalorimetre kullanılarak ölçülürken, iş nasıl ölçülür? İş, bir nesnenin bir mesafe boyunca maruz kaldığı bir kuvvetin sonucudur.
Bu nedenle iş kuvvet çarpı mesafeye eşittir. Bir golf sopası bir topa vurarak 100 metre fırlatırsa, iş yapmıştır. Golf sopasından topa enerji aktarılır.
Bu durumda top, çevrenin iş yaptığı sistemdir. Kimyasal reaksiyonlarda iş, bir sistemdeki birden çok fiziksel veya kimyasal değişiklikle ilişkilendirilebilir. Yaygın olarak karşılaşılan bir iş türü, basınç-hacim işidir.
Bir motorun silindirindeki yanmayı düşünelim. Yanma sadece ısı üretmekle kalmaz, aynı zamanda işi yapan gaz basıncını da üretir. Silindirdeki gaz hacmi genişlediğinde, basınç, çevredeki dış kuvvetlere karşı hareket ederek pistonu aşağı doğru iter.
Basınç, bir alana etki eden bir kuvvet olarak tanımlanır. Burada, genleşen gazlardan gelen kuvvet, piston tabanının alanına dağıtılır. Başka bir deyişle, kuvvet basınç çarpı alandır.
Böylece kuvvet çarpı mesafe olan iş, etki ettiği alan ve mesafe ile çarpılan basınç olarak yeniden yazılabilir. Motor silindiri için bu, pistonun hareket ettiği yükseklik farkıdır. Alan çarpı yüksekliğin bir silindirin hacmi olduğu göz önüne alındığında, iş için denklem, sistemin hacim değişimi çarpı basınç olarak tanımlanabilir.
Bununla birlikte, hacim arttığı ve piston aşağıya doğru itildiği için, sistem aslında, çevre üzerinde iş yapar ve bu negatif bir değerdir. Bu nedenle iş, basıncın negatifi P çarpı delta V veya genleşme sırasında meydana gelen son ve ilk hacimdeki değişiklik olarak tanımlanır. Basınç-hacim işi birimi genellikle litre-atmosfer olarak tanımlanır.
Bu birim, bir litre atmosfer 101, 3 Joule'e eşit olan dönüştürme faktörü kullanılarak geleneksel enerji birimi Joule'e dönüştürülebilir.
Bir sistem değiştikçe iç enerjisi değişebilir ve enerji sistemden çevreye veya çevreden sisteme aktarılabilir.
Enerji transferi ısı ve iş yoluyla gerç…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.