• Document: Kimyasal Termodinamik
  • Size: 2.41 MB
  • Uploaded: 2019-02-13 18:32:26
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

09.05.2012 08:16 1 Kimyasal Termodinamik Enerji aktarımını gerektiren bir olayda termodinamiğin prensipleri geçerlidir. Enerji bilimsel anlamda, iş yapabilme veya ısı verme yeteneği şeklinde tanımlanır. Sıkıştırılmış bir yay kendi haline bırakıldığında üzerindeki yükü başka bir noktaya uzaklaştırabilir. Bu yayda bir enerji depolandığı anlamına gelir. Bir yakıtın yanması ile çevre ısıtılabilir veya bir motor çalıştırılabilir. Bu ve benzeri olaylarda veya canlı organizmada yiyeceklerden metabolizma için gerekli enerjinin sağlanması, canlı ortamda veya makine üzerinde bir “iş” yapılması ile gerçekleşebilir. Kimyada, tepkimelerin enerji durumuna göre işlenmesi “termokimya” olarak tanımlanır. Enerjinin korunumu yasasına göre, enerji yoktan var edilemez, var olan enerji ise yok edilemez, ancak başak bir enerji türüne dönüşebilir. Kimya mühendisliğinde enerji kavramını iyi anlamak için bazı kavramların iyi anlaşılması ve diğer kavramlarla karıştırılmaması gerekir. 09.05.2012 08:16 0102 Genel Kimya-II, A. KOÇ 2 Kimyasal Termodinamik Sistem: Üzerinde çalışılan numune, madde veya tepkime karışımı, şeklinde tanımlanır. Ortam (Çevre): Sistem ve sistemi sınırlayan bölge dışında kalan alan olarak tanımlanır. Sistem ile ortam bazen birlikte “evren” olarak adlandırılır. Sistem ile ortam arasındaki sıcaklık farkı sonucunda sistemden dışarıya olan enerji akışı “ısı” olarak tanımlanır. Sistemin hemen yanındaki moleküllerin karmaşık hareketi artarken ısı şeklinde dışarıya ısı akışı olur. Termal hareket olarak tanımlanan moleküllerin bu rastgele hareketleri, ortamdaki diğer moleküllerin termal hareketini etkiler. Bir numunenin enerjisi numune miktarına bağlı olduğundan ısı bir “kapasite” özelliğidir. Ancak, düzgün bir şekilde ısıtılan bir su banyosundan alınan bir miktar suyun sıcaklığı alınan su miktarına bağlı değildir ve sıcaklık bir “şiddet” özelliğidir. Isı, bir sistemin termal hareketini artırdığı halde, sıcaklık termal hareketin bir ölçüsüdür. 09.05.2012 08:16 0102 Genel Kimya-II, A. KOÇ 3 Kimyasal Termodinamik Sistem, açık, kapalı veya izole sistemler olarak sınıflandırılır. Açık sistem: Çevresi ile madde ve enerji alış - verişi olan sistemlerdir. Örneğin insan vücudu açık bir sistemdir. Kapalı sistem: Çevresiyle enerji alış-verişi yapabildiği halde, belli bir kütleye sahiptir ve kütle girişi yoktur. Elektrik pilleri örnek verilebilir. İzole sistem: Çevresi ile tamamen ayrılmış olup hiçbir madde ve enerji alış-verişi olmaz. 09.05.2012 08:16 0102 Genel Kimya-II, A. KOÇ 4 Kimyasal Termodinamik Bir sistemin sahip olduğu enerji üç yolla değiştirilebilir; Birincisi, açık bir sisteme daha fazla madde ilave edilebilir veya sistemden madde uzaklaştırılabilir. İkincisi, sistem ısıtılarak veya soğutularak enerjisi değiştirilebilir. Daha çok iş yapmak için, soğuk su yerine sıcak buhar kullanılabilir. Isıtma, bir sistem ve çevresi arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanan bir enerji aktarımıdır. Üçüncüsü, sisteme karşı iş yapılması veya sistemin çevreye karşı iş yapmasına izin verilmesidir. Pistonla sıkıştırılmış bir kaptaki gaz, pistonu atmosfer basıncına karşı dışarı doğru ittiği için, bir iş yapar. Bir sistem dışarıya karşı genişlediği zaman bir iş yapar. Kısacası bir sistemin; madde ilavesi, ısıtılması veya sistem üzerine iş yapılması ile enerjisi arttırılabilir. 09.05.2012 08:16 0102 Genel Kimya-II, A. KOÇ 5 Kimyasal Termodinamik İş ve asınç: Bu işlem sırasında yapılan iş, P basıncı ve hacim değişimi, ∆V (V2-V1), ile orantılıdır. Basınç-hacim işinin basınç katkısı son dış basınç kadardır. Çünkü gaz bu dış basınca karşı iş yapmıştır. İş, W = Kuvvet*yol = F*h 𝐹 𝐵𝑎𝑠𝚤𝑛ç, 𝑃 = =⇒ 𝐹 = 𝑃 ∗ 𝐴 =⇒ 𝑊 = 𝑃 ∗ 𝐴 ∗ ℎ =⇒ 𝑊 = −𝑃𝑑𝚤ş ∗ ∆𝑉 𝐴 Burada, Gaz genleştiği için, ∆V > 0 dır, w (-) işaretlidir ve sistemin iş yaptığını gösterir. Gaz sıkıştırıldığında ∆V < 0 olur, w (+) işaretlidir ve sisteme dışarıdan enerji girişi vardır. Pdış terimi, dış basıncı ifade eder, yani sistem en fazla bu dış basınç kadar genleşir. Çoğu durumda Pi = Pdış olur, (Pi iç basınç). P  atm, ∆V L, ise (L*atm) çarpımı enerji birimidir. Enerjinin SI birim sistemindeki birimi Joule, J d

Recently converted files (publicly available):