25 NİSAN 2008, Cuma

Termodinamik (Bölüm 4)

-Hoş geldiniz.Son videoda basınç çarpı hacmin sabit bir K sayısına eşit olduğunu söylemiştim.-Yani eğer hacmi artırırsanız basınç azalır.-Umuyorum ki bunun nedenini anlamışsınızdır.Ve hakeza balonu ya da bir kutuyu sıkıştırırsanızve üzerinde her hangi bir açıklık yoksa kutunun içindeki basınç artar.-Şimdi oldukça tipik birkaç tane problem çözebilecek miyiz görelim.-Diyelim ki bir kutu ya da bir balonum olsun ya da herhangi bir şey.Ve bu cismin bir ilk hacmi olsun.--İlk hacmim 50 metre küptürve ilk basıncım 500 Pascal’dır.-Pascal, Newton bölü metre küptürve basıncım 500 N/m^3 olur.Kutuyu ya da balonu alıp hacmi

20 metre küp olana kadar sıkıştırırım.---Verdiğim son örnekte aynı kutu vardıve ben onu hacmi 20 metre küp olana kadar sıkıştırmıştım.Bu durumda yeni basıncım ne olur?Aklınızda hemen bir şeyler uyanmalı!-Evet, bu duru

mda balonu sıkıştırmak daha zor olacaktır.--Hacmi azalttığımda yeni basıncım kesinlikle daha fazla olacaktıryani basınç ile hacim ters orantılı olarak değişir.Sonuç olarak basınç artarve şimdi basıncı hesaplayabil

“Bir köstebek kavramına giriş. Evrensel gaz sabiti R. PV = nRT Http://www.khanacademy.org/video?v=5B1i26dUwME: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

ecek miyiz görelim.Biliyoruz ki P1 çarpı V1 sabit bir K sayısına eşittirve bu durumda enerjide toplam değişim olmazçünkü ben sadece kutuyu sıkıştırdımyani herhangi bir iş yapılmadı.Ve bundan dolayı yeni basınç çarpı yeni hacim de aynı sabite eşittirYani P2 çarpı V2 K’ya eşittir.Sistemde bir enerji değişimi olmazsa ya da iş yapılmamışsa genel formül budur:P1 çarpı V1 eşittir P2 çarpı V2--Sınavda böyle bir durumla karşılaşırsanız formülümüz budur.-Şimdi verileri yerine koyalım:

Termodinamik (Bölüm 4) Resim 1 Termodinamik (Bölüm 4) Resim 2 Termodinamik (Bölüm 4) Resim 3 Termodinamik (Bölüm 4) Resim 4

500 Pascal çarpı 50 m^3.Bunu aklınızda tutunçünkü bu eşitliğin kesin bir sayıya eşit olması gerektiğini söylemiyoruz.Örneğin, şu an K’yı hesaplayabiliyor olmamıza rağmen değerinin tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz.-Eşitliğin sol tarafında basınç ve hacim için kullandığımız birimler sağ tarafta da aynı olmalıdır.---Eşitliğin sağ tarafında m^3 yerine litre olsaydı sol tarafında da litre olması kaydıyla bu problemi aynı yolla çözebilirdim.-Sadece her iki tarafta da aynı birimleri kullandığınızdan emin olmalısınız.-Bu soruda basınç 500 Pascal basınca

ve 50 m^3 hacme sahibim.-P2 çarpı 20 m^3 de bu sonuca eşit olmalıdır.-Şimdi ne yapabileceğimizi görelim: her iki tarafı 10’ a bölebiliriz.Her iki tarafı da sadeleştirdimve şimdi her iki tarafı da 2’ye bölebiliriz.Bu durumda 250 çarpı 5, P2’ye eşit olur.Yani P2, 1250 Pascal’dır.-Yani %60 oranında hacmi azalttığım zaman basınç 2,5 katına çıkar.--Şimdi ortama başka bir değişken ekleyelim: sıcaklık.-Basınç, hacim, iş ve fizikteki herhangi bir kavram gibi sıcaklığa da muhtemelen makul düzeyde aşinasınızdır.---Sizce sıcaklık nedir?Yüksek sıcaklık bir cismin sıcak ve düşük sıcak da bir cismin soğuk olması demek oluyor-ve buradan yüksek sıcaklıktaki bir cismin daha fazla enerjiye sahip olduğu çıkarımını yaptığınızı düşünüyorum.--Örnek verecek olursak güneş, buz kütlesinden daha fazla enerjiye sahiptir.-Bu açıklamadan sonra neyin daha fazla enerjiye sahip olduğunu anlamışsınızdır diye düşünüyorum.-Örneğin elimde 100 derecedeki bir bardak çay ve 100 derecedeki bir termos dolusu çay olsun.İçerdikleri şeyler bakımında ikisini eşitlemek istiyorum.--İkisi de aynı sıcaklıkta yani 100 derecede olsa bile ki bu sıcaklıkta kaynıyor olurlar,-termos daha çok çay içerdiği için daha fazla enerjiye sahip olacaktır.-Termos, bardakla eşit sıcaklıktadır fakat daha fazla moleküle sahiptir.-Sıcaklık, kabaca bir sabit çarpı molekül başına düşen ortalama kinetik enerjiye eşittir.----Diğer bir şekilde ifade edersek sıcaklık, molekül başına düşen enerji miktarıdır.--Buradaki N, molekül sayısıdır.--Başka bir şekilde düşünürsek sistemin kinetik enerjisi, sıcaklık çarpı molekül sayısına eşittir.-Ve ayrıca bu sonucu 1/K ile çarparım.K sabit olduğundan dolayı 1/K da sabittir diyebiliriz.-Yani sistemin kinetik enerjisi, sabit bir sayı çarpı molekül sayısı çarpı sıcaklığa eşittir.-K’nın değerini bilmiyoruz ve daha sonra hesaplayacağız.-Ve bu kavram da ilginçtir.Basınç çarpı hacmin, sistemin toplam kinetik enerjisi ile orantılı olduğunu söylemiştik.--Buradaki K az önce yazdığımız ile aynı değildir.Sanırım K yerine K1 yazsam daha doğru olur.Ve artık biliyoruz ki sistemin kinetik enerjisi, K2 çarpı sahip olduğum molekül sayısı çarpı sıcaklığa eşittir.--Bu eşitlik hakkında biraz düşünürseniz P çarpı V’nin kinetik enerji ile ve bunun da N çarpı T ile orantılı olduğunu görürsünüz.-Yani basınç çarpı hacim, K3 çarpı molekül sayısı çarpı sıcaklıkla orantılıdır diyebilirsiniz(K3 farklı bir sabittir ve bunu sonra hesaplayacağız.)---Ve sıcaklığın molekül başına düşen enerji miktarı olduğunu söylemiştik.-Bu eşitliği başka bir şeklide ifade edecek olursak PV bölü sıcaklık, sabit bir değere eşit olur--basınç çarpı hacim bölü sıcaklık K3 çarpı molekül sayısıdırve biz bu sabite K4 diyelim.-Bu da hakkında düşünmemiz gereken başka bir ilginç durumdur:basınç çarpı hacmin son basınç çarpı son hacme eşit olduğunu söylemiştikve şimdi ortama bir de sıcaklık ekledik.-Bu durumda P1 çarpı V1 bölü T1 eşittir P2 çarpı V2 bölü T2 diyebiliriz.-Bu size mantıklı geldi mi?Başka bir kutuya ve içinde zıplayan parçacıklara sahip olsaydım ne olurdu?-Hacim ve bir miktar basınca sahibimve eğer bu durumda sıcaklık artarsa ne olur?-Molekül başına düşen ortalama kinetik enerji artarsa moleküller duvarlara daha fazla çarparlar.---Duvarlara daha fazla çarptıklarında da hacmin sabit kaldığını varsayarsak basınç artar.--Ve diyelim ki sıcaklık artsın ve basınç sabit kalsın.Bu durumda ne olur?Sıcaklığın arttığını söyledimve böylece moleküller duvarlara daha fazla çarparlar.Moleküllerin duvarlara sıklıkla çarpmalarını sağlamak için hacmi artırmam lazım.-Yani basıncı sabit tutarak sıcaklığın arttığı bir ortamda bunu yapmak için tek yol hacmi artırmaktır.--Bunu aklınızda tutunçünkü bir sonraki videoda oldukça tipik birkaç problemi çözmek için bunu kullanacağım

Açıklama

Bir köstebek kavramına giriş. Evrensel gaz sabiti R. PV = nRT Http://www.khanacademy.org/video?v=5B1i26dUwME: 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



9.7/10

  • 194
    Olumlu
  • 5
    Olumsuz
  • 59
    Yorum
  • 137786
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • Amir Parmar

    Amir Parmar

    25 Kasım 2010
  • glowpinkstah

    glowpinkstah

    16 Mayıs 2006
  • mobilenet.cz

    mobilenet.cz

    26 NİSAN 2008

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?