Başlangıç » Nedir » Termodinamiğin I. Kanunu nedir?

Termodinamiğin I. Kanunu nedir?

Posted by: Ne Nedir 25 Nisan 2010 Yorum Yaz

Termodinamiğin I. Kanunu nedir? Termodinamik
Termodinamiğin I. Kanunu’na göre, belirli bir V hacminde belirli bir P basıncı altında bulunan ve izole edilmiş, yani dışarıdan içeriye veya içeriden dışarıya herhangi surette bir kaçak söz konusu olmayan bir sistemdeki belirli bir gaz kütlesinin – burada bu gaz kütlesine “cisim” denmektedir. P-V diyagramını göz önüne aldığımızda, cismin P ve V değerlerinin bir yol boyunca 1 halinden 2 haline değiştiğini, bir Q ısısı aldığını ve W işinin yapıldığını kabul edelim. Q, ısı transferi ile cisme ilave edilen enerji, W ise iş yapılarak cisimden alınan enerjidir. Bu takdirde Q – W farkı, U1, cismin 1. haldeki iç enerjisi, U2 ise cismin 2. haldeki iç enerjisi olmak üzere, İç Enerji’deki ΔU =U2-U1 farkına [“iç enerji değişimi”ne] tekabül edecektir:
Q-W = ΔU (= U2-U1)
İşte bu fark, P-V diyagramındaki “yol”dan, yani cismin ilk konumundaki P ve değerlerinden yola çıkarak ikinci konumdaki P ve V değerlerine hangi güzergahtan gidildiğinden bağımsızdır. “Termodinamiğin Birinci Kanunu” olarak bilinen bu olgusal gerçekliğin sözlü ifadesi, “bir cismin iç enerjisindeki değişim yoldan bağımsızdır” şeklinde olup, kantitatif ifadesi, Q, cisim tarafından alınan Isı, W ise yapılan İş olmak üzere, şu şekildedir:
Q = ΔU ( U2-U1)+ W
Bu takdirde Termodinamiğin Birinci Kanunu’nun sözlü ifadesi şu şekli alacaktır: Bir cisme verilen ısı, cismin iç enerjisindeki değişim ile yapılan işin toplamına eşittir.
Buradan,
ΔU = U2-U1 = Q –W
veya,
Q = W + (U2-U1)= W+ΔU
ifadesi elde edilir.
Burada,
ΔU >0 [U2 >U1] ise cismin iç enerjisi artar,
ΔU < 0 [U2
Bu son bağıntıya dikkat edilecek olursa, açıkça görülmektedir ki, bu ifade enerjinin korunumundan başka bir şey değildir: Sisteme bir Q ısısı girmekte ve bu ısının bir kısmı sistemde bir W işi yapmak için harcanırken, geri kalan kısmı da ΔU = U2-U1 şeklinde ifade edilen bir “iç enerji değişimi”ne sebebiyet vermektedir ve sonuç olarak, sisteme giren enerji (Q) ile sistemdeki toplan enerji (W + (U2- U1)) eşitlenmekte, yani, hiçbir enerji yok oluşu vuku’ bulmamaktadır.
Kaynak: Durmuş Hocaoğlu, Termodinamik’in İkinci Kanunu ve Entropi Ders Notu, Kasım, 2008.



2010-04-25

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir