6.6
Bazı kimyasal reaksiyonlar, muazzam bir ısı yayar ve çevre üzerinde iş yapar. Buna örnek olarak bir uzay mekiğinin yerden kalkmasına neden olan roket yakıtının yanmasını düşünebiliriz. Termodinamiğin birinci yasasında verildiği gibi ısı, q ve işin toplamı, w, iç enerjideki değişimdir, ΔE.Atmosferik basınçta meydana gelen gazları içeren kimyasal reaksiyonlar için, yapılan iş hacim değişiklikleri ile ilişkili mekanik iştir.
Bu nedenle iş, basıncın negatif değeri çarpı hacimdeki değişikliğe eşittir. Termodinamiğin birinci yasasında w değerini vermek ve denklemdeki terimleri yeniden düzenlemek, q'nun ΔE artı P çarpı ΔV olduğunu gösterir ve sabit basınç altında ısı akışını ifade eder. Yiyecekleri pişirmek için odun yakılması gibi diğer kimyasal reaksiyonlarda, çevrede yapılan genleşme işinin miktarını ölçmekten ziyade pişirmeyi kolaylaştırmak için verilen ısıyı ölçmek daha anlamlıdır.
İç enerji hem ısıyı hem de işi hesaba kattığından, ΔE sabit basınç koşulları için kullanılmaz. Isı formundaki enerji akışını irdeleyen yeni bir termodinamik fonksiyonu tanımlanmıştır. Entalpi, H, iç enerji, E ve basınç-hacim işi P-V'nin toplamına eşittir.
Enerji, basınç ve hacim durum fonksiyonları olduğundan, entalpi de bir durum fonksiyonudur. Belirli maddeler için mutlak entalpi değerleri ölçülemez. Yalnızca entalpi değişimi belirlenebilir.
Entalpi değişimi, ΔH, iç enerjideki değişime eşittir, ΔE eşittir artı P çarpı ΔV.Enerjideki değişimin ısı ve basınç-hacim işinin toplamı olduğunu hatırlayarak denklemler, sabit basınç koşulları altında ΔH'nin sistem tarafından kazanılan veya kaybedilen ısıya, q'ya eşit olduğunu gösterecek şekilde birleştirilebilir. Sistem, odunun yakılmasında olduğu gibi ısı şeklinde çevreye enerji kaybederse, ortamın sıcaklığı yükselir. Bu, q için bir negatif işaret kuralıyla açıklanır.
Sonuç olarak, ΔH negatif olur ve süreç ekzotermik olarak tanımlanır. Aksine, sistem çevreden ısı şeklinde enerji alırsa, çevrenin sıcaklığı düşer. Bu durumda ısı, pozitif işaret kuralı ile tanımlanır.
Bu, ΔH'yi pozitif yapar ve olaya endotermik denir.
Kimyagerler, kimyasal ve fiziksel süreçlerin termodinamiğini tanımlamak için genellikle entalpi (H) olarak bilinen bir özelliği kullanırlar. Entalpi,…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.