Yayılma

Dikkatlice bakarsak, yanmadan çıkan dumanı başlangıçta görebiliriz. Bir süre sonra duman görünmez hale gelir. Parfüm kullandınız mı hiç? Odaya parfüm sıksanız bile, evin dışında olan diğer insanlar da parfümün kokusunu hissedebilir. Anneniz mutfakta lezzetli ve iştah açıcı yemekler pişirirse, yemek kokusu komşunun evinden bile hissedilebilir. Bunun sebebi nedir?

Başka birçok örnek de var. Berrak su dolu bir bardağa birkaç damla mürekkep damlatırsanız, mürekkep veya gıda boyası suyun içinde eşit şekilde yayılır. Bu otomatik olarak gerçekleşir. Önceki örneklerden bazıları, günlük hayatta sıklıkla deneyimlenen difüzyon olaylarıdır. Difüzyon, maddelerin yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareket etme sürecidir. Konsantrasyon ile kastedilen, bir hacim başına madde molekülü/mol sayısıdır. Yüksek konsantrasyonlu bir yer, hacim başına çok sayıda madde molekülünün bulunduğu bir yerdir. Tersine, düşük konsantrasyonlu yerler, hacim başına az sayıda molekülün bulunduğu yerlerdir.

Daha fazla

İdeal bir gazın iç enerjisi

Tek atomlu ideal bir gazdaki enerji

Tek atomlu ideal gazdaki enerji, tek atomlu ideal gaz moleküllerinin toplam öteleme kinetik enerjisidir. İdeal gaz moleküllerinin toplam öteleme kinetik enerjisi = her molekülün ortalama öteleme kinetik enerjisi ile molekül sayısı (N) çarpımıdır. Matematiksel olarak:

Daha fazla

Enerjinin eşit dağılımı teoremi

Enerji eşit dağılımı teoremi, Clerk Maxwell tarafından istatistiksel mekanik kullanılarak teorik olarak türetilmiştir. Deneysel bir ispatı olmadığı için teorem olarak adlandırılır. Enerji dağılımı, enerjinin eşit dağılımı anlamına gelir.

Enerji eşit dağılım teorisi 1

KE = gaz moleküllerinin ortalama öteleme kinetik enerjisi (Joule)

k = Boltzmann sabiti = 1.38 x 10-23 J / K

T = ideal gaz molekülünün mutlak sıcaklığı (Kelvin)

Daha fazla

Gazların ortalama kinetik enerjisi

Basınca ek olarak, gazın makroskopik doğasını belirten niceliklerden biri de sıcaklıktır (T). Gaz basıncı denklemi:

Gazların ortalama kinetik enerjisi 1

Daha fazla

Gazların kinetik teorisi

AnahtarKinetik teori, her maddenin atomlardan veya moleküllerden oluştuğunu ve atom veya molekülün sürekli ve rastgele hareket ettiğini belirtir. Kinetik teorinin bu varsayımı, gaz bileşeninin atom veya molekülünün durumuna ve koşullarına uymaktadır. Gazı oluşturan atomlar veya moleküller arasındaki çekim kuvveti zayıftır, bu nedenle atomlar veya moleküller serbestçe hareket edebilir.

Daha fazla

Boyle yasası, Charles yasası, Gay-Lussac yasası

Boyle Yasası, Charles Yasası, Gay-Lussac Yasası başlıklı makale

Boyle Kanunu

Robert Boyle (1627-1691), gaz basıncı ve hacmi arasındaki nicel ilişkiyi araştırmak için deneyler yaptı. Bu deney, belirli bir miktarda gazın kapalı bir kaba yerleştirilmesiyle gerçekleştirildi. Oldukça iyi bir yaklaşımla, gaz sıcaklığı sabit tutulduğunda, gaz basıncı arttığında gaz hacminin azaldığını buldu. Benzer şekilde, gaz basıncı azaldığında gaz hacmi artar. Gaz basıncı, gaz hacmiyle ters orantılıdır. Bu ilişki Boyle Yasası olarak bilinir. Matematiksel olarak:

Daha fazla

ideal gaz yasası

Boyle, Charles ve Gay-Lussac gaz yasaları tüm gaz koşulları için geçerli olmadığından, analizimiz daha zor hale gelir. Bu nedenle, ideal gaz modeli sunulmuştur. İdeal gaz günlük hayatta mevcut değildir; ideal gaz, analizi kolaylaştırmak için mükemmel bir biçimdir. Bu ideal gaz kavramının varlığı, üç gaz yasası arasındaki ilişkiyi gözden geçirmemize de gerçekten yardımcı olur.

Sıcaklık, hacim ve gaz basıncı arasındaki ilişki

Yukarıda belirtilen üç gaz yasasına başvurarak, sıcaklık, hacim ve gaz basıncı arasında daha genel bir ilişki kurabiliriz.

Daha fazla

Entropi

Termodinamiğin ikinci yasasının özel ifadesi tüm geri dönüşümsüz süreçleri açıklayamaz, bu nedenle genel bir ifadeye ihtiyacımız var. Bu genel ifadenin evrende meydana gelen tüm geri dönüşümsüz süreçleri açıklaması bekleniyor. Termodinamiğin ikinci yasasının genel ifadesi, on dokuzuncu yüzyılın ortalarında, entropi (S) adı verilen bir nicelik aracılığıyla formüle edilmiştir. Entropi ilk olarak Clausius tarafından tanıtılmış ve Carnot döngüsünden (mükemmel kalori motoru) formüle edilmiştir. Clausius'a göre, bir sistem sabit bir sıcaklıkta ek ısı (Q) aldığında, sistem entropi değişimleri yaşar; bu da şu denklemle temsil edilir:

Daha fazla

Soğutma makinesinin performans katsayısı

Soğutma makinesinin performans katsayısı hakkında makale

Soğutma makinesi, düşük sıcaklıktaki bir yerden ısıyı alıp yüksek sıcaklıktaki bir alana aktaran bir makinedir. Bu işlemin gerçekleşmesi için makinenin iş yapması gerekir çünkü ısı doğal olarak yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa doğru akar. Bu, Clausius'un şu ifadesinden kaynaklanmaktadır:

Bir soğutma makinesinin, iş yapmadan düşük sıcaklıktaki bir yerden yüksek sıcaklıktaki bir yere ısı transfer etmesi imkansızdır (Termodinamiğin İkinci Yasası - Clausius Teoremi).

Makine, düşük sıcaklıktan (Q) ısıyı aktarmak için çalışır (W).L) yüksek sıcaklığa (QHEnerjinin korunumu ilkesine dayanarak, QL + W = QH.

Daha fazla

Carnot ısı motoru ve Carnot çevrimi

Verimliliği nasıl artıracağınızı öğrenmek için sıcaklık Fransız bilim insanı Sadi Carnot (1796-1832), 1824 yılında ideal bir teorik kalori makinesini inceledi. O zamanlar, termodinamiğin birinci yasası ve ikinci yasası henüz formüle edilmemişti. Birinci yasa formüle edilmemişti çünkü bilim insanları henüz ısının enerji olduğunu bilmiyorlardı. Joule ve meslektaşlarının 1830'lardaki deneylerinden sonra, bilim insanları ısının sıcaklık farklarından dolayı hareket eden enerji olduğunu keşfettiler. Böylece, termodinamiğin birinci yasası 1830'dan sonra formüle edildi. Sadi Carnot, 1824 yılında teorik ideal bir kalori makinesi üzerinde araştırma yapıyordu. Araştırması aslında buhar motorunun verimliliğini artırmaya yönelikti. O zamanın çoğu buhar motoru daha az verimliydi.

Daha fazla