FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Mikrokopik Teori ve Makroskopik Ölçümler I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

Benzer belgeler
FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK VE TERMODİNAMİK. Mikrokopik Teori ve Makroskopik Ölçümler I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, FizikBölümü 2017

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK VE TERMODİNAMİK. Genel Termodinamik Etkileşme II. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, FizikBölümü 2017

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK VE TERMODİNAMİK. Parçacık Sistemlerinin İstatistik Tanımlanması II

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

Termodinamik İdeal Gazlar Isı ve Termodinamiğin 1. Yasası

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

TERMODİNAMİK / HAL DEĞİŞİMİ

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir. Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Sıcaklık (Temperature):

Bölüm 4 KAPALI SİSTEMLERİN ENERJİ ANALİZİ

KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

Bölüm 3. Maddenin Isıl Özellikleri ve TERMODİNAMİK. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

Bölüm 2: Akışkanların özellikleri. Doç. Dr. Tahsin Engin Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

Bölüm 2. Sıcaklık ve Gazların Kinetik Teorisi. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

C = F-32 = K-273 = X-A B-A. ( Cx1,8)+32= F

İstatistiksel Mekanik I

Sistem Özellikleri 10/7/2014. Basınç, P Sıcaklık, T. Hacim, V Kütle, m Vizkozite Isıl İletkenlik Elastik Modülü

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

Enerji var veya yok edilemez sadece biçim değiştirebilir (1.yasa)

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 DAİRESEL HAREKET Bölüm 2 İŞ, GÜÇ, ENERJİ ve MOMENTUM

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

Kısa İçindekiler. Fizik: İlkeler ve Pratik Cilt 1: 1-21 Bölümleri, Cilt 2: Bölümleri kapsar

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

DÜZENLİ AKIMLARDA ENERJİ DENKLEMİ VE UYGULAMALARI

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ. Nazife ALTIN Bayburt Üniversitesi, Eğitim Fakültesi

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 2

FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI GÜZ YARIYILI

Bölüm 8 EKSERJİ: İŞ POTANSİYELİNİN BİR ÖLÇÜSÜ. Bölüm 8: Ekserji: İş Potansiyelinin bir Ölçüsü

6. Kütlesi 600 g ve öz ısısı c=0,3 cal/g.c olan cismin sıcaklığı 45 C den 75 C ye çıkarmak için gerekli ısı nedir?

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Maddeye hareket veren kuvveti, Isaac Newton ( ) aşağıdaki matematiksel ifadeyle tanımlamıştır.

Pamukkale Üniversitesi. Makine Mühendisliği Bölümü. MENG 219 Deney Föyü

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

Kristalizasyon Kinetiği

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-2. İnstagram:kimyaci_glcn_hoca

TEOG Hazırlık Föyü Isı ve Sıcaklık

MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

Fizik 203. Ders 6 Kütle Çekimi-Isı, Sıcaklık ve Termodinamiğe Giriş Ali Övgün

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME DERSĐ GAZLAR KONU ANLATIMI

Gazların fiziksel davranışlarını 4 özellik belirler.

7. Bölüm: Termokimya

Isı ve Sıcaklık. Test 1'in Çözümleri

AKIŞ ÖLÇÜMLERİ. Harran Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü. Dr.M.Azmi AKTACİR-2010-ŞANLIURFA 1

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

ISI SICAKLIK GENLEŞME

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Akışkan Kinematiği 1

1Kalori=1 gram suyun sıcaklığını +4 0 C den +5 0 C ye çıkarmak için gerekli enerjidir. 1cal = 4,18 joule

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

5. SINIF KİMYA KONULARI

ISI NEDİR? Isı bir enerji çeşidi olduğu için enerji birimleriyle ölçülür. HÜSEYİN DEMİRBAŞ

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

Mekanik Deneyleri II ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Prof.Dr. Ertuğrul YÖRÜKOĞULLARI

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I

METEOROLOJİ. VI. Hafta: Nem

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOYMA BASINCI DENEY FÖYÜ 3

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Meteoroloji. IX. Hafta: Buharlaşma

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

6. İDEAL GAZLARIN HAL DENKLEMİ

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

3. TERMODİNAMİK KANUNLAR. (Ref. e_makaleleri) Termodinamiğin Birinci Kanunu ÖRNEK

İdeal gaz Moleküllerin özhacimlerinin moleküllerin serbestçe dolaştıkları tüm hacim oranı çok küçük olan (yani tüm hacim yanında ihmal edilebilecek

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

TERMODİNAMİĞİN TEMEL EŞİTLİKLERİ

MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI. Maddenin Sınıflandırılması

İçindekiler 1 GENEL KAVRAM ve TANIMLAR 2 TEMEL YASALAR ve KORUNUM DENKLEMLERİ vii

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

Serüveni 4.ÜNİTE MADDENİN HALLERİ ORTAK VE AYIRDEDİCİ ÖZELLİKLER

MADDENİN ÖZELLİKLERİ VE ÖLÇÜM

Transkript:

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK Mikrokopik Teori ve Makroskopik Ölçümler I Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

Mutlak Sıcaklık Bir sistemin mutlak sıcaklığını belirlemek için İdeal gazın (sabit hacimde) basıncının ölçülmesi, p - V = NkT (durum denklemi) ParamagneYk maddenin alınganlığının ölçülmesi, χ = N 0 μ 02 /kt (Curie yasası) Standart sistem (saf su), standart makrodurumunda (suyun üçlü noktası) ka`, sıvı ve gaz durumları birbiri ile dengededir. Böyle bir seçimin nedeni, suyun üç durumunun da birlikte olduğu tek basınç ve sıcaklık değerinin bulunmasıdır. Üçlü nokta kolayca tekrarlanabilen bir sıcaklık standar` oluşturur, üçlü noktasındaki suyun mutlak sıcaklığı T t = 273.16 o K. Herhangi bir sistemin mutlak sıcaklığının sayısal büyüklüğü, üçlü noktasındaki suyun T t sıcaklığı ile karşılaş`rılarak bulunabilir. 2

Yüksek ve Düşük Mutlak Sıcaklıklar Bir sistem olası en küçük enerjiye, başka bir deyişle kendi taban durumu enerjisine sahipyr. Bu sistemin enerjisi taban durumu enerjisine yaklaşırken sistem mutlak sıcaklığın olası en küçük değeri olan T = 0 a ulaşır. Sistemin enerjisi E 0 ın üstünde argkça mutlak sıcaklığı da artar. Mutlak sıcaklık tanımından, β = 1/kT = dlnω/de yazılır, sistemin girilebilir durumlarının logaritmasının enerjinin bir fonksiyonu olarak değişiminin sonucudur. Burada sınır durum için E à E 0 iken Ω(E) à Ω 0 (küçük) olur, böylece entropi SàklnΩ 0 oldukça küçük değer alacak`r. BirleşYrirsek E à E 0 iken S à 0 Sistemin enerjisi taban durumu enerjisine kadar düşerse, β ~ f/(e-e 0 ) bağın`sı ile T à0 olur. Böylece T à 0 + iken Sà S 0 3 Termodinamiğin 3. yasası

Bir sistemin ortalama enerjisindeki değişimi (ΔĒ), sistem üzerine yapılan işe (W) ve sistemin soğurduğu ısıya (Q) bağlayan bağın` ΔĒ = W + Q soğurulan ısı: (i) sistem ısısal yalı`lmış ise Q = 0 ; (ii) sistem yalı`lmamış ise Q = ΔĒ W dan belirlenir. makroskopik iş: kuvvet x yerdeğişyrme içerdiği tüm niceliklerin makroskopik olarak ölçülmesine temel teşkil eder. Bir sistem üzerine yapılan makroskopik iş: sistem ısısal olarak yalı`ldığında (veya adyabayk olarak yalı`ldığında) ve bir dış parametre değişyrildiğinde, sistemin ortalama enerjisindeki ar`ş ile verilir. 4

İncelenen sistemin her an denge durumuna istenilen ölçüde yakın kalmasını sağlayacak şekilde yavaş gelişen oluşuma yarıdurgun süreç denir. F s A ds A yüzeyli hareket edebilen bir piston ie kapa`lmış bir silindirdeki akışkan. Hacim As dir, akışkanın pistona uyguladığı sağa doğru kuvvet F =p - A ile verilir. Piston ds kadar sağa hareket ederse akışkan hacmi dv = Ads kadar değişir. Bu durumda akışkan üzerine yapılan iş dw = (-p - A)ds = -p - Ads = -p - dv Hacim V i den V f ye değişir, akışkan üzerine yapılan iş W = - J Vi Vf (p - dv) olarak tanımlanır. 5

Bir makroskopik sistemin E iç enerjisini (kütle merkezinin durgun olduğu çerçevede tüm parçacıkların toplam enerjisi) belirlemeye çalışalım. İç enerji elektrikse yöntemle ölçülebilir: devreden geçen akım (i) ve geçen süre Δt ise yük değişimi Δq = iδt ile verilir, bataryanın yap`ğı iş W = V Δq olur. Termometrede okunan bir L a değerine karşılık ortalama iç enerji Ē a olsun. Ē Ē a = W = Vdq şeklinde verilir, Böylece L sıcaklığına karşı gelen Ē belirlenmiş olur. İç enerji bu eğriden elde edilebilir. Ē Ē a L a L 6

Isı kalorimetre ile ölçülebilir. Genelde bir sistemin Q ısısı benzer yöntemlerle bulunabilir. Isı, iş cinsinde ölçülebilir, başka bir sistemin bilinen iç enerji değişimi ile karşılaş`rarak bulunabilir. Örnekler: (i) ısının iş cinsinden ölçümü yapılabilir, (ii) ısının kıyaslama yoluyla ölçümü yapılabilir. Bir makrodurumda bulunan makroskopik sistem, T mutlak sıcaklığına ve y ile belirylen parametrelere sahipyr. Örneğin, y bir sistemin hacmi, ortalama basıncı olabilir. Isı sığası C y = (dq/dt) y (burada y sabit tutulan parametredir) Mol başına ısı sığası veya özısı c y = (1/ν)C y ile verilir. Gram başına özısı c y = (1/m)C y ile verilir. Örnek: İdeal gaz durumu (tek atomlu), ε - = (3/2)kT, mol başına sabit hacimde özısı C V = (dē/dt) V = (3/2)R. 7