İç enerji

Termodinamik
Klasik Carnot ısı makinesi
Dallar Klasik İstatistiksel Kimyasal Kuantum termodinamiği Denge / Dengesizlik
Kanunlar Sıfırıncı Birinci İkinci Üçüncü
Sistemler Kapalı sistem İzole sistem Durum Hâl denklemi İdeal gaz Gerçek gaz Maddenin hâlleri Faz (madde) Denge Kontrol hacmi Enstrümanlar Süreçler İzobarik İzokorik İzotermal Adyabatik İzentropik İzentalpik Kuazi-statik Politropik Serbest genişleme Tersinirlik Tersinmezlik Endotersinirlik Çevrimler Isı motorları Isı pompaları Isıl verim
Sistem özellikleri Not: Eşlenik değişkenler italik yazılmıştır. Özellik diyagramları Yeğin ve yaygın özellikler Süreç fonksiyonları İş Isı Hâl fonksiyonları Sıcaklık / Entropi (giriş) Basınç / Hacim Kimyasal potansiyel / Parçacık sayısı Buhar kalitesi İndirgenmiş özellik
Malzeme özellikleri Özellik veritabanları Isı sığası  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Sıkıştırılabilirlik  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Genleşme  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Denklemler Carnot teoremi Clausius teoremi Temel ilişki İdeal gaz yasası Maxwell ilişkileri Çift taraflı Onsager bağıntıları Bridgman denklemleri Termodinamik denklemler tablosu
Potansiyeller Serbest enerji Serbest entropi İç enerji ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpi ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholtz serbest enerjisi ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibbs serbest enerjisi ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Tarih Kültür Tarih Genel Entropi Gaz yasaları "Devridaim" makineleri Felsefe Entropi ve zaman Entropi ve yaşam Brownian ratchet Maxwell'in Cini Isı ölümü paradoksu Loschmidt paradoksu Sinerjetik Teoriler Kalorik teorisi Vis viva ("yaşam gücü") Isının mekanik eşdeğeri Tahrik gücü Temel yayınlar "An Experimental Enquiry Concerning ... Heat" "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" "Reflections on the Motive Power of Fire" Zaman çizelgeleri Termodinamik Isı makineleri Sanat Eğitim Maxwell'in termodinamik yüzeyi Enerji dağıtımı olarak entropi
Bilim insanları Bernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Carathéodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Smeaton Stahl Thompson Thomson van der Waals Waterston
Diğer Çekirdeklenme Öztoplanma Özörgütlenme Düzen ve düzensizlik
Kategori
g t d

İç enerji, bir maddenin; taneciklerinin öteleme, dönme, titreşim gibi hareketlerinden kaynaklanan kinetik enerji ile fiziksel ya da kimyasal bağları veya nükleonları bir arada tutan kuvvet gibi etkileşimlerinin enerjilerinin toplamını ifade eden kavram. U harfi ile sembolize edilir.

İç enerjideki değişim

İç enerjinin doğrudan ölçülmesi mümkün değildir, ancak iç enerjideki değişim ölçülebilir. Bu değişim iç enerjinin sınırlarından ortama aktarılan termal enerjinin, ışık enerjisinin ya da benzer enerjilerin ölçülmesiyle veya sistem üzerine yapılan işlerin ya da sistemin yaptığı işin miktarı hesaplanarak bulunabilir. İç enerjideki değişim ΔU ile ifade edilir.

• Sistem bir enerjiyi absorpladığı zaman iç enerjide artış meydana gelir. Sistem üzerine iş yapılarak da iç enerji artırılabilir.
• Sistem bir enerjiyi yaydığı ya da iş yaptığı zaman iç enerjisi azalır.

İç enerjideki değişim;

ΔU = U_{son durum} - U_{ilk durum}

formülüyle ifade edilebilir. Bu durumda iç enerjinin azaldığı durumlarda ΔU değerinin negatif, iç enerjinin arttığı durumlarda ΔU değerinin pozitif olduğu görülür.

Isı enerjiyle meydana gelen değişimler

Sistem aslında ısı enerjisine sahip değildir; iç enerji, ısı enerjisi formunda ortama aktarılır. Sistemin iç enerjisindeki değişimin ısı enerjisinin aktarımıyla meydana geldiği durumlarda, iç enerjinin çok çok küçük bir kısmında değişim olur. Isı enerjisinin aktarıldığı durumlarda katı ve sıvılarda sistem iş yapmazken -ya da ihmal edilebilir düzeyde iş yaparken-, gazlarda hacim değişimleri meydana gelebilir ve sistem iş yapabilir. İzobarik sistemlerde meydana gelen iç enerji değişimi;

ΔU = Q_p ± w

formülüyle hesaplanabilir. Burada Q_p sabit basınçta alınıp verilen ısı enerjisi, w ise sistemin yaptığı ya da sistem üzerine yapılan iştir. Sistem iş yaptığında w değeri negatif, sistem üzerine iş yapıldığında w değeri pozitif alınır. Sistem izokorikse hacim değişimi olmayacağı için ΔU = Q_p kabul edilebilir. Isı enerjisiyle meydana gelen değişimlerde, entalpi değişimi ve iç enerji değişimi arasında aşağıdaki bağıntı vardır:

ΔH = ΔU + P.ΔV

ΔH, entalpi değişimi; P, basınç; ΔV ise hacim değişimidir.

Kaynakça

• Beşergil, B. "Enerji ve Entalpi" (PDF) (pdf). 21 Nisan 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2013. 
• "Termodinamiğin 1. Kanunu" (PDF) (pdf). 16 Haziran 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2013.