
Bir termodinamik sistem, termodinamik yasaları kullanılarak incelenebilen, çevresinden ayrılmış bir madde ve/veya radyasyon bütünüdür.
Termodinamik sistemler, iç süreçlerine göre pasif ve aktif olabilirler. İç süreçlere göre pasif ve aktif sistemler şu şekilde ayırt edilir: Mevcut enerjinin yeniden dağılımının olduğu pasif sistemler ve bir enerji türünün diğerine dönüştüğü aktif sistemler.
Ortamla etkileşimine bağlı olarak bir termodinamik sistem, , (kapalı sistem) veya olabilir.
Yalıtılmış bir sistem, çevresiyle madde veya enerji alışverişinde bulunmaz. Kapalı bir sistem ısı alışverişi yapabilir, kuvvetlere maruz kalabilir ve kuvvet uygulayabilir (iş yapabilir), ancak madde alışverişinde bulunmaz. Açık bir sistem ise çevresiyle hem madde hem de enerji alışverişi yaparak etkileşime girebilir.
Bir termodinamik sistemin belirli bir zamandaki fiziksel durumu, bir dizi termodinamik durum değişkeninin değerleri ile belirtilen durumu ile tanımlanır. Bir termodinamik sistem, içinde veya diğer sistemlerle arasında makroskobik olarak belirgin madde veya enerji akışları olmadığında termodinamik dengededir.

Genel Bakış
| ]| Termodinamik |
|---|
![]() |
| |
Termodinamik denge, yalnızca kütle veya enerji akışının yokluğu ile değil, aynı zamanda "makroskobik ölçekte değişime yönelik herhangi bir eğilimin yokluğu" ile karakterize edilir.
Fizikte bir konu olan denge termodinamiği, iç termodinamik denge durumlarındaki makroskobik madde ve enerji cisimlerini ele alır. Cisimlerin, aralarında madde ve enerji transferi yoluyla bir denge durumundan diğerine geçtiği kavramını kullanır.
'Termodinamik sistem' terimi, termodinamiğin özel bağlamında madde ve enerji cisimlerini ifade etmek için kullanılır. Cisimler arasındaki olası dengeler, cisimleri ayıran duvarların fiziksel özellikleri tarafından belirlenir. Denge termodinamiği genel olarak zamanı ölçmez. Denge termodinamiği nispeten basit ve iyi oturmuş bir konudur. Bunun bir nedeni, 'bir cismin entropisi' adı verilen iyi tanımlanmış bir fiziksel niceliğin varlığıdır.
Fizikte bir konu olan dengedışı termodinamik, iç termodinamik denge durumlarında olmayan, ancak genellikle termodinamik durum değişkenleri ile yakından ilişkili nicelikler cinsinden tanımlanmaya izin verecek kadar yavaş transfer süreçlerine katılan madde ve enerji cisimlerini ele alır.
Bu konu için, ele alınan cisimler genellikle düzgün uzaysal homojensizliklere sahiptir, böylece örneğin bir sıcaklık gradyanı gibi uzaysal gradyanlar yeterince iyi tanımlanmıştır. Bu nedenle dengedışı termodinamik sistemlerin tanımı, denge termodinamiği teorisinden daha karmaşık bir alan teorisidir.
Dengedışı termodinamik, yerleşik bir yapıdan ziyade üzerinde halen çalışılan bir konudur. Örnek teoriler ve modelleme yaklaşımları arasında karmaşık akışkanlar, viskoelastisite ve yumuşak malzemeler için yer alır.
Genel olarak, dengedışı problemler için tam olarak tanımlanmış bir entropi bulmak mümkün değildir. Birçok dengedışı termodinamik problem için, 'entropi üretiminin zaman oranı' adı verilen yaklaşık olarak tanımlanmış bir nicelik çok yararlıdır. Dengedışı termodinamik, çoğunlukla bu makalenin kapsamı dışındadır.
Mühendisliğin çoğunda başka bir tür termodinamik sistem daha ele alınır. Bu sistem bir akış sürecinde yer alır. Buradaki açıklama, birçok durumda pratikte yeterince iyi olan denge termodinamiği kavramlarına yaklaşan terimlerledir. Bu konu da çoğunlukla bu makalenin kapsamı dışındadır.
Tarihçe
| ]Termodinamik sistemlerin sınıflandırılması, termodinamiğin bir bilim olarak gelişmesiyle ortaya çıkmıştır.
İlk ısı makineleri teorisinden (Saadi Carnot, Fransa, 1824) yitirgen sistemlerin teorisine (theory of dissipative structures ; Ilya Prigogine, Belçika, 1971) kadar olan dönemde termodinamik süreçlerin teorik çalışmaları, esas olarak termodinamik sistemlerin çevre ile etkileşim modellerini ilgilendiriyordu.
Aynı zamanda, termodinamik sistemler esas olarak yalıtılmış, kapalı ve açık olarak ve çeşitli termodinamik durumlardaki (örneğin dengeye-yakın, dengedışı ve hayli dengedışı durumlarda) karşılık gelen özelliklerle sınıflandırıldı.
2010 yılında Boris Dobroborsky (İsrail, Rusya), enerji yeniden dağılımından (pasif sistemler) ve enerji dönüşümünden (aktif sistemler) oluşan iç süreçlere göre termodinamik sistemlerin bir sınıflandırmasını önerdi.
Pasif sistemler
| ]Termodinamik sistemin içinde, örneğin bir ucu diğerinden daha sıcak olan bir çubukta olduğu gibi bir sıcaklık farkı varsa, o zaman içinde daha soğuk kısmın sıcaklığının yükseldiği ve daha sıcak kısmın sıcaklığının düştüğü termal enerji transfer süreçleri meydana gelir. Sonuç olarak, bir süre sonra çubuktaki sıcaklık eşitlenecek ve çubuk termodinamik denge durumuna gelecektir.
Aktif sistemler
| ]Termodinamik bir sistemin içinde bir enerji türünün diğerine dönüştürülmesi süreci gerçekleşiyorsa (örneğin kimyasal reaksiyonlarda, elektrik veya pnömatik motorlarda, bir katı cisim diğerine sürtündüğünde), enerji açığa çıkma veya soğurma (absorption) süreçleri meydana gelecek ve termodinamik sistem çevreye göre her zaman dengedışı bir duruma yönelme eğiliminde olacaktır.
Dengedeki sistemler
| ]Yalıtılmış sistemlerde, zaman geçtikçe iç yeniden düzenlemelerin azaldığı ve kararlı koşullara yaklaşıldığı tutarlı bir şekilde gözlemlenir. Basınçlar ve sıcaklıklar eşitlenme eğilimindedir ve madde kendini bir veya birkaç nispeten homojen faz halinde düzenler. Tüm değişim süreçlerinin pratik olarak tamamlandığı bir sistem, termodinamik denge durumunda kabul edilir. Dengedeki bir sistemin termodinamik özellikleri zamanla değişmez. Denge sistemi durumlarını deterministik bir şekilde tanımlamak, dengedışı durumlara göre çok daha kolaydır.
Bazı durumlarda, bir analiz edilirken, süreçteki her ara durumun dengede olduğu varsayılabilir. Böyle bir sürece yarı-statik (quasistatic) denir.
Bir sürecin tersinir olması için, süreçteki her adımın tersinir olması gerekir. Bir süreçteki bir adımın tersinir olması için, sistemin adım boyunca dengede olması gerekir. Bu ideal, pratikte gerçekleştirilemez çünkü sistemin dengesini bozmadan hiçbir adım atılamaz, ancak değişiklikler yavaş yapılarak ideale yaklaşılabilir.
Termodinamik sistemlerin durumlarını tanımlayan termodinamik dengenin varlığı, nadiren numaralandırılmış bir yasa olarak atıfta bulunulsa da, termodinamiğin temel, karakteristik ve en esaslı varsayımıdır. Bailyn'e göre, termodinamiğin sıfırıncı yasasının yaygın olarak tekrarlanan ifadesi bu temel varsayımın bir sonucudur. Gerçekte, doğada neredeyse hiçbir şey mutlak termodinamik dengede değildir, ancak termodinamik denge varsayımı genellikle hem teorik hem de deneysel olarak çok yararlı idealleştirmeler veya yaklaşımlar sağlar; deneyler pratik termodinamik denge senaryoları sağlayabilir.
Denge termodinamiğinde durum değişkenleri akıları (flux) içermez, çünkü termodinamik denge durumunda tüm akılar tanım gereği sıfır değerine sahiptir. Denge termodinamik süreçleri akıları içerebilir, ancak bir sistemi nihai termodinamik durumuna getiren bir termodinamik süreç veya işlem tamamlandığında bu akılar durmuş olmalıdır. Dengedışı termodinamik, durum değişkenlerinin, bir sistem ve çevresi arasındaki kütle, enerji veya entropi transferlerini tanımlayan sıfır olmayan akıları içermesine izin verir.
Duvarlar
| ]| Duvar tipi | Transfer tipi | ||
|---|---|---|---|
| Madde | İş | Isı | |
| Maddeye geçirgen | |||
| Enerjiye geçirgen ama maddeye geçirimsiz | |||
| Adyabatik | |||
| Adyabatik ve maddeye geçirimsiz | |||
| Yalıtılmış | |||
Bir sistem, onu sınırlayan ve çevresine bağlayan duvarlarla çevrilidir. Çoğunlukla bir duvar, üzerinden bir tür madde veya enerji geçişini kısıtlayarak bağlantıyı dolaylı hale getirir. Bazen bir duvar, çevreyle bağlantının doğrudan olduğu hayali iki boyutlu kapalı bir yüzeyden fazlası değildir.
Bir duvar sabit (örneğin sabit hacimli bir reaktör) veya hareketli (örneğin bir piston) olabilir. Örneğin, pistonlu bir motorda sabit bir duvar, pistonun konumunda kilitli olduğu anlamına gelir; o zaman sabit hacimli bir süreç meydana gelebilir. Aynı motorda, bir pistonun kilidi açılabilir ve içeri dışarı hareket etmesine izin verilebilir. İdeal olarak, bir duvar , , geçirimsiz, geçirgen veya ilan edilebilir. Duvarlara bu tür ideal özellikler sağlayan gerçek fiziksel malzemeler her zaman kolayca bulunmaz.
Sistem, korunan (madde ve enerji gibi) veya korunmayan (entropi gibi) niceliklerin sisteme girip çıkabildiği, gerçek veya kavramsal duvarlar veya sınırlarla sınırlandırılmıştır. Termodinamik sistemin dışındaki uzay, çevre, rezervuar veya ortam olarak bilinir. Duvarların özellikleri hangi transferlerin gerçekleşebileceğini belirler. Bir niceliğin transferine izin veren bir duvara, o niceliğe geçirgen denir ve bir termodinamik sistem, çeşitli duvarlarının geçirgenliklerine göre sınıflandırılır. Sistem ve çevre arasındaki bir transfer, ısı iletimi gibi temas yoluyla veya çevredeki bir elektrik alanı gibi uzun menzilli kuvvetler yoluyla ortaya çıkabilir.
Tüm transferleri engelleyen duvarlara sahip bir sisteme denir. Bu idealleştirilmiş bir kavramdır, çünkü pratikte her zaman, örneğin yerçekimi kuvvetleri aracılığıyla, bir miktar transfer mümkündür. Yalıtılmış bir sistemin eninde sonunda durumu zamanla değişmediğinde iç termodinamik dengeye ulaşması termodinamiğin bir aksiyomudur.
Kapalı bir sistemin duvarları, kendisi ve çevresi arasında ısı ve iş olarak enerji transferine izin verir, ancak madde transferine izin vermez. Açık bir sistemin duvarları ise hem madde hem de enerji transferine izin verir. Bu terim tanımlama şeması, bazı amaçlar için uygun olsa da, tek tip olarak kullanılmaz. Özellikle, bazı yazarlar burada 'yalıtılmış sistem'in kullanıldığı yerde 'kapalı sistem' terimini kullanırlar.
Sınırı geçen ve sistemin içeriğinde bir değişiklik yaratan her şey uygun bir denge denkleminde hesaba katılmalıdır. Hacim, Max Planck'ın 1900'de tanımladığı gibi enerji rezonansı yapan tek bir atomu çevreleyen bölge olabilir; Sadi Carnot'nun 1824'te tanımladığı gibi bir buhar makinesindeki bir buhar veya hava kütlesi olabilir. Ayrıca kuantum termodinamiğinde varsayıldığı gibi sadece bir nüklit (yani bir kuarklar sistemi) de olabilir.
Ortam
| ]Sistem evrenin incelenen kısmıdır, ortam (veya çevre) ise evrenin sistem sınırları dışında kalan geri kalan kısmıdır. Ayrıca çevre veya rezervuar olarak da bilinir. Sistemin türüne bağlı olarak, ortam; kütle, enerji (ısı ve iş dahil), momentum, elektrik yükü veya diğer korunan özellikleri değiştirerek sistemle etkileşime girebilir. Bu etkileşimler haricinde, sistemin analizinde ortam göz ardı edilir.
Kapalı sistem
| ]Kapalı bir sistemde, sistem sınırlarından içeri veya dışarı kütle transfer edilemez. Sistem her zaman aynı miktarda madde içerir, ancak (duyumsanır; sensible) ısı ve (sınır) işi, sistemin sınırı boyunca değiş tokuş edilebilir. Bir sistemin ısı, iş veya her ikisini birden değiş tokuş edip edemeyeceği, sınırının özelliğine bağlıdır.
- Adyabatik sınır – Herhangi bir ısı değişimine izin vermez:
- Rijit sınır – İş değişimine izin vermez:
Bir örnek, bir silindir içinde piston tarafından sıkıştırılan akışkandır. Kapalı bir sistemin bir başka örneği, belirli bir reaksiyonun ölçmek için kullanılan bir tür sabit hacim kalorimetresi olan (bomba kalorimetresidir). Elektrik enerjisi sınırı geçerek elektrotlar arasında bir kıvılcım oluşturur ve yanmayı başlatır. Yanma sonrasında sınırdan ısı transferi gerçekleşir ancak her iki yönde de kütle transferi olmaz.
Kapalı sistemler için enerji transferlerine ilişkin termodinamiğin birinci yasası şöyle ifade edilebilir:
burada sistemin iç enerjisini, sisteme eklenen ısıyı, ise sistem tarafından yapılan işi gösterir. Sonsuz-küçük değişimler için kapalı sistemler yasası şöyle ifade edilebilir:
Eğer iş, basıncında bir hacim genişlemesinden kaynaklanıyorsa:
Yarı-tersinir bir ısı transferi için, termodinamiğin ikinci yasası şöyledir:
burada termodinamik sıcaklığı ve sistemin entropisini gösterir. Bu ilişkilerle, iç enerjideki değişimleri hesaplamak için kullanılan şu şekilde ifade edilir:
Sadece bir tür parçacık (atom veya molekül) içeren basit bir sistem için kapalı sistem, sabit sayıda parçacık anlamına gelir. Kimyasal reaksiyona giren sistemler için, reaksiyon süreci tarafından üretilen ve yok edilen her türlü molekül olabilir. Bu durumda, sistemin kapalı olduğu gerçeği, hangi tür molekülün parçası olursa olsun, her bir element atomunun toplam sayısının korunduğu belirtilerek ifade edilir. Matematiksel olarak:
burada , -tipi moleküllerin sayısını, , molekülündeki elementinin atom sayısını ve , sistemdeki elementinin toplam atom sayısını (sistem kapalı olduğu için sabit kalır) gösterir. Sistemdeki her element için böyle bir denklem vardır.
Yalıtılmış sistem
| ]Yalıtılmış bir sistem, çevresiyle hiçbir şekilde etkileşime girmediği için kapalı bir sistemden daha kısıtlayıcıdır. Kütle ve enerji sistem içinde sabit kalır ve sınır boyunca hiçbir enerji veya kütle transferi gerçekleşmez. Yalıtılmış bir sistemde zaman geçtikçe, sistemdeki iç farklar eşitlenme eğilimindedir; basınçlar ve sıcaklıklar ile yoğunluk farkları dengelenmeye yönelir. Tüm eşitleme süreçlerinin pratik olarak tamamlandığı bir sistem, termodinamik denge durumundadır.
Gerçekte (belki de bir bütün olarak evren dışında) tam anlamıyla yalıtılmış fiziksel sistemler mevcut değildir, çünkü örneğin, kütlesi olan bir sistem ile başka yerlerdeki kütleler arasında her zaman yerçekimi vardır. Ancak, gerçek sistemler sonlu (muhtemelen çok uzun) süreler boyunca neredeyse yalıtılmış bir sistem gibi davranabilir. Yalıtılmış sistem kavramı, birçok gerçek dünya durumuna yaklaşan yararlı bir olarak hizmet edebilir. Belirli doğal olayların matematiksel modellerini oluşturmada kullanılan kabul edilebilir bir .
Termodinamiğin ikinci yasasındaki entropi artışı varsayımını haklı çıkarma girişiminde, Boltzmann'ın , bir sistemin (örneğin bir gazın) yalıtılmış olduğunu varsayan (denklemler) kullandı. Yani tüm mekanik (serbestlik dereceleri), duvarları sadece ayna sınır koşulları olarak ele alarak belirtilebilirdi. Bu kaçınılmaz olarak yol açtı. Ancak, gerçek duvarlardaki moleküllerin stokastik davranışı ve ortamın, arka plan termal radyasyonun rastgeleleştirici etkisi göz önüne alınırsa, Boltzmann'ın varsayımı haklı çıkarılabilir.
Yalıtılmış sistemler için termodinamiğin ikinci yasası, dengede olmayan yalıtılmış bir sistemin entropisinin zamanla artma eğiliminde olduğunu ve dengede maksimum değere yaklaştığını belirtir. Genel olarak, yalıtılmış bir sistemde iç enerji sabittir ve entropi asla azalmaz. Kapalı bir sistemin entropisi, örneğin sistemden ısı çekildiğinde azalabilir.
Yalıtılmış sistemler kapalı sistemlerle eşdeğer değildir. Kapalı sistemler çevreyle madde alışverişi yapamaz ancak enerji alışverişi yapabilir. Yalıtılmış sistemler çevreleriyle ne madde ne de enerji alışverişi yapabilir ve bu nedenle sadece teoriktir ve gerçekte (muhtemelen tüm evren hariç) mevcut değildir. Termodinamik tartışmalarında 'kapalı sistem', 'yalıtılmış sistem'in doğru olacağı yerlerde - yani enerjinin sisteme girip çıkmadığı varsayımı olduğunda - sıklıkla kullanılır.
Maddenin seçici transferi
| ]Bir termodinamik süreç için, sistemin duvarlarının ve çevresinin hassas fiziksel özellikleri önemlidir, çünkü olası süreçleri belirlerler. Açık bir sistem, madde transferine izin veren bir veya daha fazla duvara sahiptir. Açık sistemin iç enerjisini hesaba katmak için, ısı ve iş terimlerine ek olarak enerji transfer terimleri gerekir. Bu aynı zamanda fikrine de yol açar.
Sadece saf bir maddeye seçici olarak geçirgen olan bir duvar, sistemi çevredeki o saf maddenin bir rezervuarı ile difüzif temasa sokabilir. O zaman, o saf maddenin sistem ve çevre arasında transfer edildiği bir süreç mümkündür. Ayrıca, o duvar boyunca o maddeye göre bir temas dengesi mümkündür. Uygun , saf madde rezervuarı kapalı bir sistem olarak ele alınabilir. İç enerjisi ve entropisi; sıcaklığının, basıncının ve mol sayısının fonksiyonları olarak belirlenebilir.
Bir termodinamik işlem, o madde için temas dengesi duvarı dışındaki tüm sistem duvarlarını maddeye geçirimsiz hale getirebilir. Bu, o madde için çevrenin bir referans durumuna göre içkin (intensive) bir durum değişkeninin tanımlanmasına izin verir. Bu içkin değişkene kimyasal potansiyel denir; i bileşen maddesi için genellikle μi olarak gösterilir. Karşılık gelen dışkın (extensive) değişken, sistemdeki bileşen maddenin Ni mol sayısı olabilir.
Bir maddeye geçirgen bir duvar boyunca temas dengesi için, maddenin kimyasal potansiyelleri duvarın her iki tarafında da aynı olmalıdır. Bu, termodinamik dengenin doğasının bir parçasıdır ve termodinamiğin sıfırıncı yasasıyla ilişkili olarak kabul edilebilir.
Açık sistem
| ]Açık bir sistemde, sistem ile çevre arasında enerji ve madde alışverişi vardır. Açık bir beherdeki tepkenlerin (reaktanların) varlığı açık bir sisteme örnektir. Burada sınır, beheri ve tepkenleri içine alan hayali bir yüzeydir. Sınırlar madde için geçilmez ise ancak ısı şeklinde enerji geçişine izin veriyorsa kapalı, ısı ve madde alışverişi yoksa yalıtılmış olarak adlandırılır.
Açık sistem denge durumunda var olamaz. Termodinamik sistemin dengeden sapmasını tanımlamak için, yukarıda açıklanan kurucu değişkenlere ek olarak, bir dizi iç değişkeni tanıtılmıştır. Denge durumu kararlı kabul edilir ve sistemin ölçüleri olan iç değişkenlerin temel özelliği kaybolma eğiliminde olmalarıdır; kaybolmanın yerel yasası her bir iç değişken için gevşeme denklemi (relaxation equation) olarak yazılabilir:
-
(1)
burada karşılık gelen bir değişkenin gevşeme süresidir. Başlangıç değeri 'ı sıfıra eşit kabul etmek uygundur.
Açık dengedışı sistemlerin termodinamiğine özgül katkı, kimyasal olarak reaksiyona giren maddeler sistemini araştıran Ilya Prigogine tarafından yapılmıştır. Bu durumda iç değişkenler, kimyasal reaksiyonların tamamlanmamışlığının ölçüleri, yani kimyasal reaksiyonlu ele alınan sistemin dengeden ne kadar uzak olduğunun ölçüleri olarak görünür. Teori, kimyasal reaksiyonların tamamlanma derecelerinden bahsetmeye gerek kalmadan; sistemin yapısı, sıcaklık gradyanları, madde konsantrasyon farkları vb. gibi denge durumundan herhangi bir sapmayı iç değişkenler olarak kabul edecek şekilde genelleştirilebilir.
Gibbs serbest enerjisi ve entropi 'nin ve koşullarındaki artışları şu şekilde belirlenir:
-
(2)
-
(3)
Sistemin durağan durumları, hem termal enerji () hem de bir parçacık akışı değişimi sayesinde var olur. Denklemlerdeki son terimlerin toplamı, pozitif veya negatif olabilen maddelerinin parçacık akışıyla sisteme giren toplam enerjiyi sunar; niceliği maddesinin . (2) ve (3) numaralı denklemlerdeki orta terimler, iç değişkenlerinin gevşemesi nedeniyle (energy dissipation) () tasvir ederken, termodinamik kuvvetlerdir.
Açık sisteme bu yaklaşım, yaşayan nesnelerin büyüme ve gelişimini termodinamik terimlerle tanımlamaya izin verir.
Ayrıca bakınız
| ]- Dinamik sistem
- (Mekanik sistem)
- Fiziksel sistem
- Kuantum sistemi
- Termodinamik döngü
Kaynakça
| ]- ^ Rex & Finn 2017, s. 1–4.
- ^ J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, Fifth Edition (1996), s.34, italikler orijinal metinde.
- ^ Rex & Finn 2017, s. 1–2.
- ^ Rex & Finn 2017, s. 20.
- ^ Bailyn 1994, s. 20.
- ^ Tisza 1966, s. 119.
- ^ Marsland, R. III, Brown, H.R., Valente, G. (2015). Time and irreversibility in axiomatic thermodynamics, Am. J. Phys., 83(7): 628–634.
- ^ Bailyn 1994, s. 22.
- ^ Eu, B.C. (2002). Generalized Thermodynamics. The Thermodynamics of Irreversible Processes and Generalized Hydrodynamics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, .
- ^ Born, M. (1949). Natural Philosophy of Cause and Chance, Oxford University Press, London, p.44
- ^ Tisza 1966, s. 109, 112.
- ^ Haase 1971, s. 7.
- ^ Callen 1985, s. 15, 17.
- ^ Tschoegl 2000, s. 5.
- ^ Prigogine, I., Defay, R. (1950/1954). Chemical Thermodynamics, Longmans, Green & Co, London, s. 66.
- ^ Tisza 1966, s. 112–113.
- ^ (1949/1967). Thermodynamics. An Advanced Treatment for Chemists and Physicists, (1st edition 1949) 5th edition 1967, North-Holland, Amsterdam, s. 14.
- ^ Münster, A. (1970). Classical Thermodynamics, translated by E.S. Halberstadt, Wiley–Interscience, London, s. 6–7.
- ^ Haase 1971, s. 1–97.
- ^ Tschoegl 2000, s. 3.
- ^ Silbey, R.J., , Bawendi, M.G. (1955/2005). Physical Chemistry, fourth edition, Wiley, Hoboken NJ, s. 4.
- ^ Callen 1985, s. 17.
- ^ , (1966). Elements of Thermodynamics, Addison-Wesley Publishing, Reading MA, s. 43.
- ^ I.M.Kolesnikov; V.A.Vinokurov; S.I.Kolesnikov (2001). Thermodynamics of Spontaneous and Non-Spontaneous Processes. Nova science Publishers. s. 136. ISBN .
- ^ "A System and Its Surroundings". ChemWiki. University of California - Davis. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2012.
- ^ "Hyperphysics". The Department of Physics and Astronomy of Georgia State University. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2012.
- ^ Bryan Sanctuary. "Open, Closed and Isolated Systems in Physical Chemistry". Foundations of Quantum Mechanics and Physical Chemistry. McGill University (Montreal). 30 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2012. Geçersiz
|ölü-url=ölü() - ^ Material and Energy Balances for Engineers and Environmentalists (PDF). Imperial College Press. s. 7. 15 Ağustos 2009 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2012. Geçersiz
|ölü-url=ölü() - ^ Bailyn 1994, s. 19–23.
- ^ Prigogine, I. (1955/1961/1967). Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes. 3rd edition, Wiley Interscience, New York.
- ^ Pokrovskii V.N. (2005) Extended thermodynamics in a discrete-system approach, Eur. J. Phys. vol. 26, 769–781.
- ^ Pokrovskii V.N. (2013) A derivation of the main relations of non-equilibrium thermodynamics. Hindawi Publishing Corporation: ISRN Thermodynamics, vol. 2013, article ID 906136, 9 p. https://dx.doi.org/10.1155/2013/906136.
- ^ Pokrovskii, Vladimir (2020). Thermodynamics of Complex Systems: Principles and applications (İngilizce). IOP Publishing, Bristol, UK. Bibcode:2020tcsp.book.....P.
- ^ Zotin, Alexei; Pokrovskii, Vladimir (2018). "The growth and development of living organisms from the thermodynamic point of view". Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications. Cilt 512. ss. 359-366. arXiv:1808.00108
. Bibcode:2018PhyA..512..359Z. doi:10.1016/j.physa.2018.08.094.
Bibliyografya
| ]- Abbott, M.M.; van Hess, H. G. (1989). Thermodynamics with Chemical Applications (2. bas.). McGraw Hill.
- Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics. New York: American Institute of Physics Press. ISBN .
- Callen, H. B. (1985) [1960]. Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (2. bas.). New York: Wiley. ISBN .
- Carnot, Sadi (1824). Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (Fransızca). Paris: Bachelier.
- Haase, R. (1971). "Survey of Fundamental Laws". Eyring, H.; Henderson, D.; Jost, W. (Ed.). Thermodynamics. Physical Chemistry: An Advanced Treatise. 1. New York: Academic Press. ss. 1-97. LCCN 73-117081.
- Dobroborsky B.S. Machine safety and the human factor / Edited by Doctor of Technical Sciences, prof. S.A. Volkov. — St. Petersburg: SPbGASU, 2011. — s. 33–35. — 114 p. — . (Ru)
- Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl (2008). Fundamentals of Physics (8. bas.). Wiley.
- Moran, Michael J.; Shapiro, Howard N. (2008). Fundamentals of Engineering Thermodynamics (6. bas.). Wiley.
- Rex, Andrew; Finn, C. B. P. (2017). Finn's Thermal Physics (3. bas.). Taylor & Francis. ISBN .
- Tisza, László (1966). Generalized Thermodynamics. MIT Press.
- Tschoegl, N. W. (2000). Fundamentals of Equilibrium and Steady-State Thermodynamics. Amsterdam: Elsevier. ISBN .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Vikipedi ozgur ansiklopedi Enerji ve madde alisverisinde bulunan yalitilmis kapali ve acik sistemlerin ozellikleri Bir termodinamik sistem termodinamik yasalari kullanilarak incelenebilen cevresinden ayrilmis bir madde ve veya radyasyon butunudur Termodinamik sistemler ic sureclerine gore pasif ve aktif olabilirler Ic sureclere gore pasif ve aktif sistemler su sekilde ayirt edilir Mevcut enerjinin yeniden dagiliminin oldugu pasif sistemler ve bir enerji turunun digerine donustugu aktif sistemler Ortamla etkilesimine bagli olarak bir termodinamik sistem kapali sistem veya olabilir Yalitilmis bir sistem cevresiyle madde veya enerji alisverisinde bulunmaz Kapali bir sistem isi alisverisi yapabilir kuvvetlere maruz kalabilir ve kuvvet uygulayabilir is yapabilir ancak madde alisverisinde bulunmaz Acik bir sistem ise cevresiyle hem madde hem de enerji alisverisi yaparak etkilesime girebilir Bir termodinamik sistemin belirli bir zamandaki fiziksel durumu bir dizi termodinamik durum degiskeninin degerleri ile belirtilen durumu ile tanimlanir Bir termodinamik sistem icinde veya diger sistemlerle arasinda makroskobik olarak belirgin madde veya enerji akislari olmadiginda termodinamik dengededir Termodinamik bir sistemin sinir ve cevresiGenel Bakis span TermodinamikKlasik Carnot isi makinesiDallarKlasik Istatistiksel Kimyasal Kuantum termodinamigi DengesizlikKanunlarSifirinci Birinci Ikinci UcuncuSistemlerKapali sistemDurumHal denklemi Ideal gaz Maddenin halleri Faz madde Denge Kontrol hacmiIzokorik Serbest genislemeCevrimlerIsi motorlari Isi pompalari Isil verimNot italik yazilmistir IsiHal fonksiyonlariSicaklik Entropi Basinc Isi sigasi c displaystyle c T displaystyle T S displaystyle partial S N displaystyle N T displaystyle partial T b displaystyle beta 1 displaystyle 1 V displaystyle partial V V displaystyle V p displaystyle partial p Genlesme a displaystyle alpha 1 displaystyle 1 V displaystyle partial V V displaystyle V T displaystyle partial T Carnot teoremi Ideal gaz yasasi Maxwell iliskileri Cift tarafli Onsager bagintilariSerbest enerji Ic enerji U S V displaystyle U S V Entalpi H S p U pV displaystyle H S p U pV A T V U TS displaystyle A T V U TS Gibbs serbest enerjisi G T p H TS displaystyle G T p H TS TarihKulturTarihGenel Gaz yasalariBrownian ratchet Maxwell in CiniTeorilerTahrik gucu Zaman cizelgeleriTermodinamikSanatEgitimBilim insanlariBernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Caratheodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Thompson Thomson van der WaalsDigerKategorigtd Termodinamik denge yalnizca kutle veya enerji akisinin yoklugu ile degil ayni zamanda makroskobik olcekte degisime yonelik herhangi bir egilimin yoklugu ile karakterize edilir Fizikte bir konu olan denge termodinamigi ic termodinamik denge durumlarindaki makroskobik madde ve enerji cisimlerini ele alir Cisimlerin aralarinda madde ve enerji transferi yoluyla bir denge durumundan digerine gectigi kavramini kullanir Termodinamik sistem terimi termodinamigin ozel baglaminda madde ve enerji cisimlerini ifade etmek icin kullanilir Cisimler arasindaki olasi dengeler cisimleri ayiran duvarlarin fiziksel ozellikleri tarafindan belirlenir Denge termodinamigi genel olarak zamani olcmez Denge termodinamigi nispeten basit ve iyi oturmus bir konudur Bunun bir nedeni bir cismin entropisi adi verilen iyi tanimlanmis bir fiziksel niceligin varligidir Fizikte bir konu olan dengedisi termodinamik ic termodinamik denge durumlarinda olmayan ancak genellikle termodinamik durum degiskenleri ile yakindan iliskili nicelikler cinsinden tanimlanmaya izin verecek kadar yavas transfer sureclerine katilan madde ve enerji cisimlerini ele alir Bu konu icin ele alinan cisimler genellikle duzgun uzaysal homojensizliklere sahiptir boylece ornegin bir sicaklik gradyani gibi uzaysal gradyanlar yeterince iyi tanimlanmistir Bu nedenle dengedisi termodinamik sistemlerin tanimi denge termodinamigi teorisinden daha karmasik bir alan teorisidir Dengedisi termodinamik yerlesik bir yapidan ziyade uzerinde halen calisilan bir konudur Ornek teoriler ve modelleme yaklasimlari arasinda karmasik akiskanlar viskoelastisite ve yumusak malzemeler icin yer alir Genel olarak dengedisi problemler icin tam olarak tanimlanmis bir entropi bulmak mumkun degildir Bircok dengedisi termodinamik problem icin entropi uretiminin zaman orani adi verilen yaklasik olarak tanimlanmis bir nicelik cok yararlidir Dengedisi termodinamik cogunlukla bu makalenin kapsami disindadir Muhendisligin cogunda baska bir tur termodinamik sistem daha ele alinir Bu sistem bir akis surecinde yer alir Buradaki aciklama bircok durumda pratikte yeterince iyi olan denge termodinamigi kavramlarina yaklasan terimlerledir Bu konu da cogunlukla bu makalenin kapsami disindadir Tarihce span Termodinamik sistemlerin siniflandirilmasi termodinamigin bir bilim olarak gelismesiyle ortaya cikmistir Ilk isi makineleri teorisinden Saadi Carnot Fransa 1824 yitirgen sistemlerin teorisine theory of dissipative structures Ilya Prigogine Belcika 1971 kadar olan donemde termodinamik sureclerin teorik calismalari esas olarak termodinamik sistemlerin cevre ile etkilesim modellerini ilgilendiriyordu Ayni zamanda termodinamik sistemler esas olarak yalitilmis kapali ve acik olarak ve cesitli termodinamik durumlardaki ornegin dengeye yakin dengedisi ve hayli dengedisi durumlarda karsilik gelen ozelliklerle siniflandirildi 2010 yilinda Boris Dobroborsky Israil Rusya enerji yeniden dagilimindan pasif sistemler ve enerji donusumunden aktif sistemler olusan ic sureclere gore termodinamik sistemlerin bir siniflandirmasini onerdi Pasif sistemler span Termodinamik sistemin icinde ornegin bir ucu digerinden daha sicak olan bir cubukta oldugu gibi bir sicaklik farki varsa o zaman icinde daha soguk kismin sicakliginin yukseldigi ve daha sicak kismin sicakliginin dustugu termal enerji transfer surecleri meydana gelir Sonuc olarak bir sure sonra cubuktaki sicaklik esitlenecek ve cubuk termodinamik denge durumuna gelecektir Aktif sistemler span Termodinamik bir sistemin icinde bir enerji turunun digerine donusturulmesi sureci gerceklesiyorsa ornegin kimyasal reaksiyonlarda elektrik veya pnomatik motorlarda bir kati cisim digerine surtundugunde enerji aciga cikma veya sogurma absorption surecleri meydana gelecek ve termodinamik sistem cevreye gore her zaman dengedisi bir duruma yonelme egiliminde olacaktir Dengedeki sistemler span Yalitilmis sistemlerde zaman gectikce ic yeniden duzenlemelerin azaldigi ve kararli kosullara yaklasildigi tutarli bir sekilde gozlemlenir Basinclar ve sicakliklar esitlenme egilimindedir ve madde kendini bir veya birkac nispeten homojen faz halinde duzenler Tum degisim sureclerinin pratik olarak tamamlandigi bir sistem termodinamik denge durumunda kabul edilir Dengedeki bir sistemin termodinamik ozellikleri zamanla degismez Denge sistemi durumlarini deterministik bir sekilde tanimlamak dengedisi durumlara gore cok daha kolaydir Bazi durumlarda bir analiz edilirken surecteki her ara durumun dengede oldugu varsayilabilir Boyle bir surece yari statik quasistatic denir Bir surecin tersinir olmasi icin surecteki her adimin tersinir olmasi gerekir Bir surecteki bir adimin tersinir olmasi icin sistemin adim boyunca dengede olmasi gerekir Bu ideal pratikte gerceklestirilemez cunku sistemin dengesini bozmadan hicbir adim atilamaz ancak degisiklikler yavas yapilarak ideale yaklasilabilir Termodinamik sistemlerin durumlarini tanimlayan termodinamik dengenin varligi nadiren numaralandirilmis bir yasa olarak atifta bulunulsa da termodinamigin temel karakteristik ve en esasli varsayimidir Bailyn e gore termodinamigin sifirinci yasasinin yaygin olarak tekrarlanan ifadesi bu temel varsayimin bir sonucudur Gercekte dogada neredeyse hicbir sey mutlak termodinamik dengede degildir ancak termodinamik denge varsayimi genellikle hem teorik hem de deneysel olarak cok yararli ideallestirmeler veya yaklasimlar saglar deneyler pratik termodinamik denge senaryolari saglayabilir Denge termodinamiginde durum degiskenleri akilari flux icermez cunku termodinamik denge durumunda tum akilar tanim geregi sifir degerine sahiptir Denge termodinamik surecleri akilari icerebilir ancak bir sistemi nihai termodinamik durumuna getiren bir termodinamik surec veya islem tamamlandiginda bu akilar durmus olmalidir Dengedisi termodinamik durum degiskenlerinin bir sistem ve cevresi arasindaki kutle enerji veya entropi transferlerini tanimlayan sifir olmayan akilari icermesine izin verir Duvarlar span Duvar tiplerine gore izin verilen transfer tipleri Duvar tipi Transfer tipiMadde Is IsiMaddeye gecirgen YEnerjiye gecirgen ama maddeye gecirimsiz Y YAdyabatik YAdyabatik ve maddeye gecirimsiz YYalitilmis Bir sistem onu sinirlayan ve cevresine baglayan duvarlarla cevrilidir Cogunlukla bir duvar uzerinden bir tur madde veya enerji gecisini kisitlayarak baglantiyi dolayli hale getirir Bazen bir duvar cevreyle baglantinin dogrudan oldugu hayali iki boyutlu kapali bir yuzeyden fazlasi degildir Bir duvar sabit ornegin sabit hacimli bir reaktor veya hareketli ornegin bir piston olabilir Ornegin pistonlu bir motorda sabit bir duvar pistonun konumunda kilitli oldugu anlamina gelir o zaman sabit hacimli bir surec meydana gelebilir Ayni motorda bir pistonun kilidi acilabilir ve iceri disari hareket etmesine izin verilebilir Ideal olarak bir duvar gecirimsiz gecirgen veya ilan edilebilir Duvarlara bu tur ideal ozellikler saglayan gercek fiziksel malzemeler her zaman kolayca bulunmaz Sistem korunan madde ve enerji gibi veya korunmayan entropi gibi niceliklerin sisteme girip cikabildigi gercek veya kavramsal duvarlar veya sinirlarla sinirlandirilmistir Termodinamik sistemin disindaki uzay cevre rezervuar veya ortam olarak bilinir Duvarlarin ozellikleri hangi transferlerin gerceklesebilecegini belirler Bir niceligin transferine izin veren bir duvara o nicelige gecirgen denir ve bir termodinamik sistem cesitli duvarlarinin gecirgenliklerine gore siniflandirilir Sistem ve cevre arasindaki bir transfer isi iletimi gibi temas yoluyla veya cevredeki bir elektrik alani gibi uzun menzilli kuvvetler yoluyla ortaya cikabilir Tum transferleri engelleyen duvarlara sahip bir sisteme denir Bu ideallestirilmis bir kavramdir cunku pratikte her zaman ornegin yercekimi kuvvetleri araciligiyla bir miktar transfer mumkundur Yalitilmis bir sistemin eninde sonunda durumu zamanla degismediginde ic termodinamik dengeye ulasmasi termodinamigin bir aksiyomudur Kapali bir sistemin duvarlari kendisi ve cevresi arasinda isi ve is olarak enerji transferine izin verir ancak madde transferine izin vermez Acik bir sistemin duvarlari ise hem madde hem de enerji transferine izin verir Bu terim tanimlama semasi bazi amaclar icin uygun olsa da tek tip olarak kullanilmaz Ozellikle bazi yazarlar burada yalitilmis sistem in kullanildigi yerde kapali sistem terimini kullanirlar Siniri gecen ve sistemin iceriginde bir degisiklik yaratan her sey uygun bir denge denkleminde hesaba katilmalidir Hacim Max Planck in 1900 de tanimladigi gibi enerji rezonansi yapan tek bir atomu cevreleyen bolge olabilir Sadi Carnot nun 1824 te tanimladigi gibi bir buhar makinesindeki bir buhar veya hava kutlesi olabilir Ayrica kuantum termodinamiginde varsayildigi gibi sadece bir nuklit yani bir kuarklar sistemi de olabilir Ortam span Sistem evrenin incelenen kismidir ortam veya cevre ise evrenin sistem sinirlari disinda kalan geri kalan kismidir Ayrica cevre veya rezervuar olarak da bilinir Sistemin turune bagli olarak ortam kutle enerji isi ve is dahil momentum elektrik yuku veya diger korunan ozellikleri degistirerek sistemle etkilesime girebilir Bu etkilesimler haricinde sistemin analizinde ortam goz ardi edilir Kapali sistem span Kapali bir sistemde sistem sinirlarindan iceri veya disari kutle transfer edilemez Sistem her zaman ayni miktarda madde icerir ancak duyumsanir sensible isi ve sinir isi sistemin siniri boyunca degis tokus edilebilir Bir sistemin isi is veya her ikisini birden degis tokus edip edemeyecegi sinirinin ozelligine baglidir Adyabatik sinir Herhangi bir isi degisimine izin vermez Rijit sinir Is degisimine izin vermez Bir ornek bir silindir icinde piston tarafindan sikistirilan akiskandir Kapali bir sistemin bir baska ornegi belirli bir reaksiyonun olcmek icin kullanilan bir tur sabit hacim kalorimetresi olan bomba kalorimetresidir Elektrik enerjisi siniri gecerek elektrotlar arasinda bir kivilcim olusturur ve yanmayi baslatir Yanma sonrasinda sinirdan isi transferi gerceklesir ancak her iki yonde de kutle transferi olmaz Kapali sistemler icin enerji transferlerine iliskin termodinamigin birinci yasasi soyle ifade edilebilir DU Q W displaystyle Delta U Q W burada U displaystyle U sistemin ic enerjisini Q displaystyle Q sisteme eklenen isiyi W displaystyle W ise sistem tarafindan yapilan isi gosterir Sonsuz kucuk degisimler icin kapali sistemler yasasi soyle ifade edilebilir dU dQ dW displaystyle mathrm d U delta Q delta W Eger is P displaystyle P basincinda bir dV displaystyle mathrm d V hacim genislemesinden kaynaklaniyorsa dW PdV displaystyle delta W P mathrm d V Yari tersinir bir isi transferi icin termodinamigin ikinci yasasi soyledir dQ TdS displaystyle delta Q T mathrm d S burada T displaystyle T termodinamik sicakligi ve S displaystyle S sistemin entropisini gosterir Bu iliskilerle ic enerjideki degisimleri hesaplamak icin kullanilan su sekilde ifade edilir dU TdS PdV displaystyle mathrm d U T mathrm d S P mathrm d V Sadece bir tur parcacik atom veya molekul iceren basit bir sistem icin kapali sistem sabit sayida parcacik anlamina gelir Kimyasal reaksiyona giren sistemler icin reaksiyon sureci tarafindan uretilen ve yok edilen her turlu molekul olabilir Bu durumda sistemin kapali oldugu gercegi hangi tur molekulun parcasi olursa olsun her bir element atomunun toplam sayisinin korundugu belirtilerek ifade edilir Matematiksel olarak j 1maijNj bi0 displaystyle sum j 1 m a ij N j b i 0 burada Nj displaystyle N j j displaystyle j tipi molekullerin sayisini aij displaystyle a ij j displaystyle j molekulundeki i displaystyle i elementinin atom sayisini ve bi0 displaystyle b i 0 sistemdeki i displaystyle i elementinin toplam atom sayisini sistem kapali oldugu icin sabit kalir gosterir Sistemdeki her element icin boyle bir denklem vardir Yalitilmis sistem span Yalitilmis bir sistem cevresiyle hicbir sekilde etkilesime girmedigi icin kapali bir sistemden daha kisitlayicidir Kutle ve enerji sistem icinde sabit kalir ve sinir boyunca hicbir enerji veya kutle transferi gerceklesmez Yalitilmis bir sistemde zaman gectikce sistemdeki ic farklar esitlenme egilimindedir basinclar ve sicakliklar ile yogunluk farklari dengelenmeye yonelir Tum esitleme sureclerinin pratik olarak tamamlandigi bir sistem termodinamik denge durumundadir Gercekte belki de bir butun olarak evren disinda tam anlamiyla yalitilmis fiziksel sistemler mevcut degildir cunku ornegin kutlesi olan bir sistem ile baska yerlerdeki kutleler arasinda her zaman yercekimi vardir Ancak gercek sistemler sonlu muhtemelen cok uzun sureler boyunca neredeyse yalitilmis bir sistem gibi davranabilir Yalitilmis sistem kavrami bircok gercek dunya durumuna yaklasan yararli bir olarak hizmet edebilir Belirli dogal olaylarin matematiksel modellerini olusturmada kullanilan kabul edilebilir bir Termodinamigin ikinci yasasindaki entropi artisi varsayimini hakli cikarma girisiminde Boltzmann in bir sistemin ornegin bir gazin yalitilmis oldugunu varsayan denklemler kullandi Yani tum mekanik serbestlik dereceleri duvarlari sadece ayna sinir kosullari olarak ele alarak belirtilebilirdi Bu kacinilmaz olarak yol acti Ancak gercek duvarlardaki molekullerin stokastik davranisi ve ortamin arka plan termal radyasyonun rastgelelestirici etkisi goz onune alinirsa Boltzmann in varsayimi hakli cikarilabilir Yalitilmis sistemler icin termodinamigin ikinci yasasi dengede olmayan yalitilmis bir sistemin entropisinin zamanla artma egiliminde oldugunu ve dengede maksimum degere yaklastigini belirtir Genel olarak yalitilmis bir sistemde ic enerji sabittir ve entropi asla azalmaz Kapali bir sistemin entropisi ornegin sistemden isi cekildiginde azalabilir Yalitilmis sistemler kapali sistemlerle esdeger degildir Kapali sistemler cevreyle madde alisverisi yapamaz ancak enerji alisverisi yapabilir Yalitilmis sistemler cevreleriyle ne madde ne de enerji alisverisi yapabilir ve bu nedenle sadece teoriktir ve gercekte muhtemelen tum evren haric mevcut degildir Termodinamik tartismalarinda kapali sistem yalitilmis sistem in dogru olacagi yerlerde yani enerjinin sisteme girip cikmadigi varsayimi oldugunda siklikla kullanilir Maddenin secici transferi span Bir termodinamik surec icin sistemin duvarlarinin ve cevresinin hassas fiziksel ozellikleri onemlidir cunku olasi surecleri belirlerler Acik bir sistem madde transferine izin veren bir veya daha fazla duvara sahiptir Acik sistemin ic enerjisini hesaba katmak icin isi ve is terimlerine ek olarak enerji transfer terimleri gerekir Bu ayni zamanda fikrine de yol acar Sadece saf bir maddeye secici olarak gecirgen olan bir duvar sistemi cevredeki o saf maddenin bir rezervuari ile difuzif temasa sokabilir O zaman o saf maddenin sistem ve cevre arasinda transfer edildigi bir surec mumkundur Ayrica o duvar boyunca o maddeye gore bir temas dengesi mumkundur Uygun saf madde rezervuari kapali bir sistem olarak ele alinabilir Ic enerjisi ve entropisi sicakliginin basincinin ve mol sayisinin fonksiyonlari olarak belirlenebilir Bir termodinamik islem o madde icin temas dengesi duvari disindaki tum sistem duvarlarini maddeye gecirimsiz hale getirebilir Bu o madde icin cevrenin bir referans durumuna gore ickin intensive bir durum degiskeninin tanimlanmasina izin verir Bu ickin degiskene kimyasal potansiyel denir i bilesen maddesi icin genellikle mi olarak gosterilir Karsilik gelen diskin extensive degisken sistemdeki bilesen maddenin Ni mol sayisi olabilir Bir maddeye gecirgen bir duvar boyunca temas dengesi icin maddenin kimyasal potansiyelleri duvarin her iki tarafinda da ayni olmalidir Bu termodinamik dengenin dogasinin bir parcasidir ve termodinamigin sifirinci yasasiyla iliskili olarak kabul edilebilir Acik sistem span Acik bir sistemde sistem ile cevre arasinda enerji ve madde alisverisi vardir Acik bir beherdeki tepkenlerin reaktanlarin varligi acik bir sisteme ornektir Burada sinir beheri ve tepkenleri icine alan hayali bir yuzeydir Sinirlar madde icin gecilmez ise ancak isi seklinde enerji gecisine izin veriyorsa kapali isi ve madde alisverisi yoksa yalitilmis olarak adlandirilir Acik sistem denge durumunda var olamaz Termodinamik sistemin dengeden sapmasini tanimlamak icin yukarida aciklanan kurucu degiskenlere ek olarak bir dizi 31 32 displaystyle xi 1 xi 2 ldots ic degiskeni tanitilmistir Denge durumu kararli kabul edilir ve sistemin olculeri olan ic degiskenlerin temel ozelligi kaybolma egiliminde olmalaridir kaybolmanin yerel yasasi her bir ic degisken icin gevseme denklemi relaxation equation olarak yazilabilir d3idt 1ti 3i 3i 0 i 1 2 displaystyle frac d xi i dt frac 1 tau i left xi i xi i 0 right quad i 1 2 ldots 1 burada ti ti T x1 x2 xn displaystyle tau i tau i T x 1 x 2 ldots x n karsilik gelen bir degiskenin gevseme suresidir Baslangic degeri 3i0 displaystyle xi i 0 i sifira esit kabul etmek uygundur Acik dengedisi sistemlerin termodinamigine ozgul katki kimyasal olarak reaksiyona giren maddeler sistemini arastiran Ilya Prigogine tarafindan yapilmistir Bu durumda ic degiskenler kimyasal reaksiyonlarin tamamlanmamisliginin olculeri yani kimyasal reaksiyonlu ele alinan sistemin dengeden ne kadar uzak oldugunun olculeri olarak gorunur Teori kimyasal reaksiyonlarin tamamlanma derecelerinden bahsetmeye gerek kalmadan sistemin yapisi sicaklik gradyanlari madde konsantrasyon farklari vb gibi denge durumundan herhangi bir sapmayi ic degiskenler olarak kabul edecek sekilde genellestirilebilir Gibbs serbest enerjisi G displaystyle G ve entropi S displaystyle S nin T sabit displaystyle T text sabit ve p sabit displaystyle p text sabit kosullarindaki artislari su sekilde belirlenir dG j3jD3j amaDNa displaystyle dG sum j Xi j Delta xi j sum alpha mu alpha Delta N alpha 2 TdS DQ j3jD3j a 1khaDNa displaystyle T dS Delta Q sum j Xi j Delta xi j sum alpha 1 k eta alpha Delta N alpha 3 Sistemin duragan durumlari hem termal enerji DQa displaystyle Delta Q alpha hem de bir parcacik akisi degisimi sayesinde var olur Denklemlerdeki son terimlerin toplami pozitif veya negatif olabilen DNa displaystyle Delta N alpha maddelerinin parcacik akisiyla sisteme giren toplam enerjiyi sunar ma displaystyle mu alpha niceligi a displaystyle alpha maddesinin 2 ve 3 numarali denklemlerdeki orta terimler 3j displaystyle xi j ic degiskenlerinin gevsemesi nedeniyle energy dissipation tasvir ederken 3j displaystyle Xi j termodinamik kuvvetlerdir Acik sisteme bu yaklasim yasayan nesnelerin buyume ve gelisimini termodinamik terimlerle tanimlamaya izin verir Ayrica bakiniz span Dinamik sistem Mekanik sistem Fiziksel sistem Kuantum sistemi Termodinamik donguKaynakca span Rex amp Finn 2017 s 1 4 J M Smith H C Van Ness M M Abbott Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics Fifth Edition 1996 s 34 italikler orijinal metinde Rex amp Finn 2017 s 1 2 Rex amp Finn 2017 s 20 Bailyn 1994 s 20 Tisza 1966 s 119 Marsland R III Brown H R Valente G 2015 Time and irreversibility in axiomatic thermodynamics Am J Phys 83 7 628 634 Bailyn 1994 s 22 Eu B C 2002 Generalized Thermodynamics The Thermodynamics of Irreversible Processes and Generalized Hydrodynamics Kluwer Academic Publishers Dordrecht 1 4020 0788 4 Born M 1949 Natural Philosophy of Cause and Chance Oxford University Press London p 44 Tisza 1966 s 109 112 Haase 1971 s 7 Callen 1985 s 15 17 Tschoegl 2000 s 5 Prigogine I Defay R 1950 1954 Chemical Thermodynamics Longmans Green amp Co London s 66 Tisza 1966 s 112 113 1949 1967 Thermodynamics An Advanced Treatment for Chemists and Physicists 1st edition 1949 5th edition 1967 North Holland Amsterdam s 14 Munster A 1970 Classical Thermodynamics translated by E S Halberstadt Wiley Interscience London s 6 7 Haase 1971 s 1 97 Tschoegl 2000 s 3 Silbey R J Bawendi M G 1955 2005 Physical Chemistry fourth edition Wiley Hoboken NJ s 4 Callen 1985 s 17 1966 Elements of Thermodynamics Addison Wesley Publishing Reading MA s 43 I M Kolesnikov V A Vinokurov S I Kolesnikov 2001 Thermodynamics of Spontaneous and Non Spontaneous Processes Nova science Publishers s 136 ISBN 978 1 56072 904 4 A System and Its Surroundings ChemWiki University of California Davis Erisim tarihi 9 Mayis 2012 Arsivlenmesi gereken baglantiya sahip kaynak sablonu iceren maddeler link Hyperphysics The Department of Physics and Astronomy of Georgia State University Erisim tarihi 9 Mayis 2012 Arsivlenmesi gereken baglantiya sahip kaynak sablonu iceren maddeler link Bryan Sanctuary Open Closed and Isolated Systems in Physical Chemistry Foundations of Quantum Mechanics and Physical Chemistry McGill University Montreal 30 Mayis 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 9 Mayis 2012 Gecersiz olu url olu yardim Material and Energy Balances for Engineers and Environmentalists PDF Imperial College Press s 7 15 Agustos 2009 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 9 Mayis 2012 Gecersiz olu url olu yardim Bailyn 1994 s 19 23 Prigogine I 1955 1961 1967 Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes 3rd edition Wiley Interscience New York Pokrovskii V N 2005 Extended thermodynamics in a discrete system approach Eur J Phys vol 26 769 781 Pokrovskii V N 2013 A derivation of the main relations of non equilibrium thermodynamics Hindawi Publishing Corporation ISRN Thermodynamics vol 2013 article ID 906136 9 p https dx doi org 10 1155 2013 906136 Pokrovskii Vladimir 2020 Thermodynamics of Complex Systems Principles and applications Ingilizce IOP Publishing Bristol UK Bibcode 2020tcsp book P Zotin Alexei Pokrovskii Vladimir 2018 The growth and development of living organisms from the thermodynamic point of view Physica A Statistical Mechanics and Its Applications Cilt 512 ss 359 366 arXiv 1808 00108 Bibcode 2018PhyA 512 359Z doi 10 1016 j physa 2018 08 094 Bibliyografya span Abbott M M van Hess H G 1989 Thermodynamics with Chemical Applications 2 bas McGraw Hill Bailyn M 1994 A Survey of Thermodynamics New York American Institute of Physics Press ISBN 0 88318 797 3 Callen H B 1985 1960 Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics 2 bas New York Wiley ISBN 0 471 86256 8 Carnot Sadi 1824 Reflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres a developper cette puissance Fransizca Paris Bachelier Haase R 1971 Survey of Fundamental Laws Eyring H Henderson D Jost W Ed Thermodynamics Physical Chemistry An Advanced Treatise 1 New York Academic Press ss 1 97 LCCN 73 117081 Dobroborsky B S Machine safety and the human factor Edited by Doctor of Technical Sciences prof S A Volkov St Petersburg SPbGASU 2011 s 33 35 114 p 978 5 9227 0276 8 Ru Halliday David Resnick Robert Walker Jearl 2008 Fundamentals of Physics 8 bas Wiley Moran Michael J Shapiro Howard N 2008 Fundamentals of Engineering Thermodynamics 6 bas Wiley Rex Andrew Finn C B P 2017 Finn s Thermal Physics 3 bas Taylor amp Francis ISBN 978 1 498 71887 5 Tisza Laszlo 1966 Generalized Thermodynamics MIT Press Tschoegl N W 2000 Fundamentals of Equilibrium and Steady State Thermodynamics Amsterdam Elsevier ISBN 0 444 50426 5 gtdTermodinamik cevrimlerDistan yanmali termalFaz degisimi olmayan sicak hava motorlari Bell Coleman Brayton Joule Carnot Ericsson StirlingFaz degisimi olanKalina Rankine Icten yanmali motorAtkinson Brayton Joule Genisletme Miller OttoKarmaKombine Karma CiftSogutma Kategoriler Termodinamik sistemlerKimyasal dengelerTermodinamik cevrimlerTermodinamik islemlerGizli kategoriler Arsivlenmesi gereken baglantiya sahip kaynak sablonu iceren maddelerKB1 hatalari gecersiz parametre degeriKirmizi baglantiya sahip ana madde sablonu iceren maddeler
