Termodinamiğin I. Kanunu

Fiziksel ve kimyasal değişimler sırasında maddelerin iç enerjilerinde değişimler gerçekleşir. Tüm bu değişimler sırasında sistem ve ortamın enerjileri değişse de evrendeki toplam enerjide bir değişim olmaz. Bu durum Enerjinin Korunumu Kanunu olarak ifade edilir ve Termodinamiğin Birinci Kanunu olarak adlandırılır.

Sembol İşaret Anlamı

w

- Sistem tarafından ortama yapılan iş

+ Ortam tarafından sisteme yaptığı iş

Q

- Sistemin ortama verdiği ısı

+ Sistemin ortamdan aldığı ısı

 

Termodinamiğin Kullanıldığı Alanlar

•  Isıtma ve soğutma sistemleri 
•  Klimalar 
•  Buzdolapları 
•  Kompresörler 
•  Motorlu taşıtlar 
•  Uçak motorları 
•  Jeneratörler 
•  Hidro elektrik santralleri 
•  Termik santraller 
•  Nükleer enerji santralleri  ve benzeri binlerce farklı alanda termo-dinamiğin uygulamaları kullanılmaktadır.

 

Sabit Hacimli Sistemlerde Isı ve İş 

Sabit hacimli bir kapta bulunan gaz ısıtılırsa, 

 

• Sıcaklığın artmasıyla gazın iç enerjisi artar. 
• Hacim sabit olduğundan basınca karşı iş yapılamaz. w= 0 olur. 
• Verilen ısı sadece iç enerjinin artışında kullanılmıştır.

Sabit Basınçlı Sistemlerde Isı ve İş 

Sabit basınçlı bir kapta bulunan ideal gaz ısıtılırsa,   

• İç basınçla dış basınç eşitlenene kadar gaz genleşir. 
• Piston yukarı doğru hareket eder, hacim artar.
• Dış basınca karşı iş yapılmıştır. 
• Alınan ısı ile sistemin iç enerjisi artmıştır. Artan iç enerji iki değişikliğe birden neden olmuştur: 1. Sıcaklık yükselmiş 2. gaz genleşmiştir.