16 EYLÜL 2009, ÇARŞAMBA

Daha Fazla Üzerinde İç Enerji

Tekrar merhaba.Son videoda iç enerjiyi sistemin sahip olduğu bütün enerji olarak tanımlamıştık.-Bildiğimiz en kapsamlı tanım bu.-Bu kap sistemimiz olsun.Ve kabın içinde bir sürü parçacık var.İç enerji bu parçacıkların kinetik enerjileri toplamıdır.-Potansiyel enerjileri olsaydı onu da yazmalıydık.-Elektrik potansiyelleri olsa onu da eklerdik.-Birbirlerine bağlı olsalar ve bağ enerjileri olsa bu enerjiyi de yazmalıydık.-iç enerji hepsini kapsar.Bütün enerjiler onun içinde.Son videoda U'nun iç enerjinin sembolü olduğunu söylemiştim.-U'yu bütün enerjilerin toplamı olarak düşünmek anlamlı olur.-Bu ş

ekilde aklınızda tutabilirsiniz.Üzerinde çok durmanıza gerek yok.Evet bu iç enerji.Bize verilen her sistemin iç enerjisi vardır.İç enerji durum fonksiyonudur.Eğer belli bir durumda sistemin basıncı,ha

cmi,sıcaklığıverilirse sistemin iç enerjisini hesaplayabiliriz aslındasadece basınç ve hacim yeterli olur.--Özellikle buradaki bir molekülün iç enerjisinden de bahsedebiliriz.-Son videoda da, iç enerjinin si

“Iç enerji, ısı ve işin daha sezgi alma Http://www.khanacademy.org/video?v=aOSlXuDO4UU: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

stemin bütün enerjisini kapsadığı içinrastgele var edilemediği gibi yok da edilemediğini söylemiştik.-Enerji sadece bir çeşitten diğerine dönüşebilir.Eğer iç enerji de bir değişim gözlenirse sistemin koşullarıaz önce bahsettiklerimden daha farklıdır.-Lisedeki kimya derslerinden de hatırlarsınız belki gazlarkonusundan, sistemin toplam içi enerjisi sisteme eklenenısıyla sistem üzerinde yapılan işin toplamına eşittir.---Son videoda da söylediğim gibi bazen sistem üzerind

Daha Fazla Üzerinde İç Enerji Resim 1 Daha Fazla Üzerinde İç Enerji Resim 2 Daha Fazla Üzerinde İç Enerji Resim 3 Daha Fazla Üzerinde İç Enerji Resim 4

e pozitifiş yapıldığını söylemek yerine sistemin negatif iş yaptığı da söylenebilir.-Hangisini söylediğimiz farketmez.Şimdi sorunun diğer bir yönünü ele alayım buraya bu küçükdeltaları yazmaktan vazgeçtim.-Kitabınızda ve derste muhtemelen deltalı şekilde yazılmıştırdeltayı yazmakta bir sakınca yok sadece ısı ve işiniç enerjiyle olan bağlantısını daha net hale getirmek içinbu şekilde yazdım.-Delta U=DeltaQ+DeltaW demiş olsaydım iç enerjidekideğişimin ısıdaki ve işteki değişimin toplamına eşit olduğunusöylemiş olurdum. Elimizdeki ısının bir süre sonr

a tekrarhesapladığımızda farklılaştığını görürüz bu iki farklı ısı değerinibirbirinden çıkararak DeltaQ.yu bulabiliriz.Bu eşitlikten ısının bir makrodurum değişkeni olduğunu söylemem.--Size sistemin iç enerjisinin ne olduğunu söyleyebilirim.-Hatta basıncının,hacminin ve sıcaklığının da ne olduğunu söyleyebilirim.--Onların hepsi makrodurum değişkenidir.Bu duruma nasıl ulaştığını bilemem ama basıncınımakrodurum değişkenlerinden bahsedebilirim.Sistemin ısısının ne olduğunu da söyleyemem.Isının ne olduğunu sezinlemek zordur çünkü size elimdekikahvenin ısısı nedir diye sorsam muhtemelen bana kahveninsıcaklığını söylersiniz.-Çünkü konuşma dilinde ısı ve sıcaklığı birbirinin yerine kullanıyoruz.-Ama termodinamikte ısı bir çeşit enerji transferidir.İç enerjiyi banka hesabınız olarak düşünürseniz, hesabınızdakideğişimleri ısı gibi düşünebilirsiniz.--Evet bu bir sistemin enerji banka hesabına benzetilebilir.-Banka hesabınızda değişim varsa ya para yatırmış ya da para çekmişsinizdir.-Isı ve iş, enerji banka hesabınıza para yatırma veya hesaptanpara çekme gibidir.Isıyı bunlardan biri olarak düşünün.Isıyı havaleye benzetmek de mümkün.Evet ısıyı hesabınıza yapılan havale gibi düşünebilirsiniz.Hesabınıza yapılan transferler artı çekleriniz.--Peki hesabımda ne kadar param var diyebilirsiniz.-Ya da hesabımda ne kadar değişiklik var diye sorabilirsiniz.İki farklı zamanda banka hesabınızın makbuzunu alın.-10 dolar transfer ettiğimi söyledim size.-Bu durumda arı 10 dolar ekleme yapmalıyım.20 dolar çek yazdığımı da belirttim bu sefer eksi 20 dolar demeliyiz.-Bu durumda hesabım eksi 10 dolar olmalı.-Para aktarmanın nasıl yapıldığını az buçuk anladınız mı?-En başta hesabımda 100 dolar varsa para çekip yatırmamızsonucu 90 dolar kaldı demektir.Hesabımda 100 dolar varken herhengi bir para transferi oldu mu?-Hayır , çünkü havale paranın yatırılması ya da çekilmesiydi.-Sonuç olarak havale transferi 10 lira çek hesabındaki değişim ise20 liradır ya da eksi 20 lira.--Hesabıma 10 dolar aktarıldı ben de 20 dolar çek ödedim diyebilirsiniz.-Banka hesabındaki net değişim 10 dolardır.Eğer sistem üzerinde ne kadar iş yapıldı ya da sistem nekadar iş yaptı desem onları da yatırılan ve çekilen para olarak düşünebiliriz.Yine sisteme verilen ya da sistemin dışarıya verdiği ısıyı dahesaba para yatırma veya hesaptan para çekme olarak ele alabiliriz.Hesabımızda artıp azalan para yerine enerjidir.--Demek istediğim sistemin ne kadar ısısı olduğunu söyleyemeyiz.-Birisi bize bunun içindeki ısı ne kadar derse cevap veremeyiz.Bu anlamsız bir soru olur.Çünkü ısı bir durum değişkeni değildir.Baz almanız gereken iç enerjidir.Isıya yakın bir kavram olan entalpiden ilerideki videolarda bahsedeceğiz.-Entalpi sistemde ne kadar ısı olduğunu ölçmenin bir yoludurama şimdilik entalpiyi sonraya erteleyelim.Yine aynı mantıkla sistemin işinden bahsetmek de mümkün değil.Sistemde x kadar iş var gibi demek anlamsızdır.Sistem iş yapabilir, sistemin üstünde iş yapılabilir de amasistem şu kadar işe sahip diyemeyiz. Sistemin sahip olduğuenerjiden bahsedebiliriz.Bu enerjiyle sistem iş yapabilirya da enerjiyi ısıya dönüştürür. Enerji sayesinde tonlarca şey yapılabilir.Tekrar edecek olursak, sistemin bu kadar ısısı ya da işi vardır diyemeyiz.İşte bu yüzden ısı ve iş durum değişkeni(fonksiyonu) değildir.-Bunları tanımlardan yola çıkarak söyledim.Size fikir vermesi için birkaç problem çözelim.-Konuyu iyice anlamanızı istiyorum.Şuan esas amacımız işin ne zaman pozitif ne zaman negatifolacağına bakmak olacak.İşareti belirlemek için en iyi yol formülü ezberlemek değilneler olduğunu anlamaya çalışmaktır.Burada bir sistemimiz olsun.Diyelim ki sistem bir balonmuş.-Ve sistemin iç enerjisi değişmesin yani değişim sıfır olsun.-Balonun içindeki taneciklerin kinetik enerjilerinin de değişmediğini varsayalım.-Diyelim ki balon genişlesin, balon genişlerken biraz iş yapmış oldu.-Bu arada bunları bir sonraki videoda daha detaylı işleyeceğim.Soruya dönelim, balon genişlerken iş yaptı ve 10 joule enerji harcadı.Sorum şu, sisteme ne kadar ısı eklendi ya da sistemden ne kadar ısı alındı?--İlla formülleri ezberlemenize gerek yok, sistemin iç enerjisinindeğişmediğini söylemiştim buradan yola çıkabiliriz.--Sistem 10 joule iş yaptı.Yani sistemden dışarıya enerji gitti.10 joule.ü iş yapmak için harcadık.-Eğer sistemin enerjisi değişmediyse o zaman sisteme 10 jouleenerji girmiş olmalı.Sistemin enerjisinin korunması için balona 10 joule enerji girmeli.Eğer enerji girmeseydi yaptığımız iş oranında iç enerji azalırdı.-Enerjinin sabit kalmasını sağlayacak tek çözüm dışarıdan enerjieklemektir ki bu da ısı yoluyla mümkün.-Yani balona 10 joule ısı eklenmeli.Sisteme 10 joule ısı verilirdi yazabiliriz.Şimdi formüllere göz atalım.-Delta U sisteme eklenen ısıyla sistemin yaptığı işin toplamıydıve bu da sıfıra eşit. Formülle de görmüş olduk.Bu sisteme eklenen ısıya eşit.Bu şekilde sisteme eklenen ısıyı ya da yapılan işi belirlediğimizi hatırlayın.-W yapılan iştir..Bu soru için balon(sistem) iş yaptı onun üzerinde herhangi bir iş yapılmadı.-Eğer bu sistemin yaptığı iş ise o zaman -10 olmalı.-Eksi 10 joule.Her iki tarafı da çözelim.Böylece sisteme eklemem ısı 10 joule olur.Yukarıda bulduğumuz sonuçla aynı.Bazen bu sistemin verdiği ısı mı diye düşünebilirsiniz.-Isı dışarıya mı verildi yoksa dışarıdan mı alındı?Kurala göre bu sisteme eklenen ısıdır.Ama hala aklımızı karıştıran bir şeyler varSistem üzerinde iş mi yapıldı yoksa sistem mi iş yaptı?Soruyu diğer yöntemle çözmemin nedeni buydu.Sistem iş yaparsa enerji kaybeder.Sistem üzerinde iş yapılırsa sistem enerji kazanır.Şimdi başka bir probleme bakalım.Aynı soruyu başka bir formülle daha çözeceğim çünkü bazıkitaplarda o formüle rastlayabilirsiniz.Delta U, Q eksi sistem tarafından yapılan iş W.dir.-Bu durumda iç enerjideki değişim yine sıfırdır.-Bu sisteme eklenen ısı eksi yapılan işe eşittir.-İş eksi olacak çünkü sorunun başında sistem 10 jule işyatı demiştim.Eksi 10 joule.Yukarıda aynı şeyi iki farklı formülle hesapladık.-Isıyı 10 olarak bulduk.Her iki yolda da sisteme eklenen ısıyı 10 joule bulduk.Bir örnek daha yapalım.Diyelim ki sistem dışarıya 5 joule ısı versin.--Ve sistem üzerinde 1 joule iş yapılmış olsun.Balona baskı uyguladığımızı düşünün.İç enerjideki değişim ne olur?Sadece enerjideki değişimi hesaplayalım.Sistemden 5 joule ısı çekildiği için iç enerji 5 joule azalır.--Sistemin üzerinde 1 joule iş yapıldığı için iç enerji 1 joule artar.-Eksi 5 artı 1 cevap eksi 4 olur.İç enerjideki değişim eksi 4 joule.dür.-Şimdi bir de formülle hesaplayalım; iç enerjideki değişim sistemeeklenen ısı ile sistem üstünde yapılan işin toplamına eşittir.-Bu sisteme eklenen ısı miktarı.Sistemden dışarıya 5 joule ısı verildiği için onu -5 almalıyız bir desistem üzerinde yapılan 1 joule işi de eklersek sonuç bulduğumuzgibi -4 joule çıkar.-Şimdi bu formülü daha farklı şekilde yazayım.İç enerji değişimini sisteme eklenen ısı eksi sistemin yaptığıiş olarak da tanımlayabiliriz.Her iki yolla da çözmek istiyorum çünkü okulda kullandığınızmetod ya da kitaptakiler bunlardan herhangi birisi olabiliraklınızın karışmaması için ikisini de bilmeniz faydalı olacak.-Bu yolu kullanırsak, sisteme eklenen ısı neydi?-Evet dışarıya ısı verildi bu yüzden eksi 5 olmalı.Şimdi sistemin yaptığı işi çıkarmalıyız.Sistem ne kadar iş yaptı?-Sistemin yaptığı iş 1 joule.Sistem kendi üstünde -1 joule iş yaptı diyebiliriz.Cevap eksi eksi 1 yani 1 olur.Bu formülü kullanırsam sistem tarafından yapılan işi bulurum.-Bu sistem tarafından yapılan iş.-Sistemin yaptığı iş -1 joule, ama bir eksi daha var burada o yüzdenartı 1 olur ve sonuç yine -4 çıkar.Hangi yöntemi daha iyi anladıysanız onu kullanın.Benim için bu yöntem formülden daha kullanışlı.-Eğer iş yaparsam enerji kullanmam gerekir.Sistem üzerinde iş yapılırsa sistem enerji kazanır.Sistem ısı verdiğinde ise enerji kaybeder.Enerji kazanmak için ısı almak gerekir.Sonrak, videoda görüşmek üzere

Açıklama

Iç enerji, ısı ve işin daha sezgi alma Http://www.khanacademy.org/video?v=aOSlXuDO4UU: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.9/10

  • 325
    Olumlu
  • 2
    Olumsuz
  • 35
    Yorum
  • 155939
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • ImBluecams

    ImBluecams

    25 Kasım 2012
  • makemebad35

    makemebad35

    17 NİSAN 2006
  • parlophone

    parlophone

    28 ŞUBAT 2006

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?