Mikrokopik Teori ve Makroskopik Ölçümler II
advertisement
FİZ304İSTATİSTİKFİZİK “MikrokopikTeoriveMakroskopik ÖlçümlerII” Prof.Dr.OrhanÇAKIR AnkaraÜniversitesi,FizikBölümü 2017 IsıSığasıveÖzIsı • Düzgün dağılımlı bir sisteme, belli bir dT sıcaklık değişimi verebilmek için, kaRlması gereken dQ ısısının, sistemin parçacıklarının sayısı ile oranRlı olması beklenir. Böylece maddenin yapısına bağlı olan ancak büyüklüğüne bağlı olmayanözısıtanımlanır. • Molbaşınaısısığasıveyamolbaşınaözısı cy=(1/ν)Cy=(1/ν)(dQ/dT)y ayrıcagrambaşınaözısı cy‘=(1/m)Cy=(1/m)(dQ/dT)y şeklinde tanımlanır. Düzgün dağılımlı Oda sıcaklığında suyun özısısı deneysel olarak 4.18 joule/derece/gram olarak ölçülmüştür.TekatomluidealgaziçinmolbaşınaözısıcV=12.47 joule/derece/mol. Bu sonuç, deneysel ölçülen helyum veya argongibigazlarınözısılarıileiyibiruyumgösterir. 2 Entropi • Isı ve mutlak sıcaklığın uygun ölçümleri ile entropi S belirlenebilir.Entropideğişimibulunabilir. dS=dQ/T=Cx(T)dT/T • Sistemin dış parametrelerinin aynı olduğu iki farklı makrodurumda mutlak sıcaklık Ta ve Tb olsun. Böylece Sa = S(Ta) ve Sb = S(Tb) olur. Sistem çok küçük adımlarla ilk Ta sıcaklığındansonTbsıcaklığınagedriliyor.Budurumdaentropi farkı Tb Tb Sb-Sa== ∫ Ta dQ / T ∫ Ta Cx (T )dT / T yazılır. Burada Cx ısı sığası Ta ve Tb sıcaklık aralığında T den bağımsız ise Sb - Sa = Cx(lnTb – lnTa) = Cx ln(Tb/Ta) bağınRsı ile entropi farkı bulunabilir. Yukarıdaki integralin sonlu kalması gereğiTà0içinCx(T)à0bulunur. 3 YoğunveKapsamlıParametreler Tüm sistemi belirleyen makroskopik y parametresi, oluşanikialtsistemdey1vey2değerlerinialır. • Sistemin büyüklüğünden bağımsız parametreler (yoğun) • SisteminbüyüklüğüileoranRlıolanparametreler (kapsamlı) 1 2 Örnekler: • Ortalamabasınç(p-)yoğunparametredir. • Birsisteminsıcaklığıyoğunparametredir. • BirsisteminVhacmiveyamkütlesikapsamlıparametredir. • BirsisteminiçenerjisiĒkapsamlıparametredir. • IsısığasıCkapsamlıbirparametredir.C/νisemolbaşınanicelikdrve yoğunparametredir. • Entropikapsamlıbirnicelikdr. Genel olarak herhangi iki kapsamlı parametrenin oranı bir yoğun 4 parametredir.
