İç enerji nedir? Nelere bağlıdır ve ne zaman artar? İç enerji madde miktarına bağlı mıdır?

Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip olduğu bütün enerjilerinin toplamına iç enerji denmektedir. Dolayısıyla kütle, sıcaklık değişimleri ve madde cinsi enerjinin değişmesine sebep olmaktadır. Bir sistem içerisinde bulunan iç enerji tek başına ölçülemez, değişim miktarı önemlidir.

İç Enerji Nedir?

İç enerji, bir maddenin sahip olduğu taneciklerin titreşim öteleme gibi hareketlerinden kaynaklanmış olan kinetik enerji ile kimyasal ve fiziksel bağları veya nükleonların bir arada kalmasını sağlayan kuvvet ve tüm etkileşimlerinin oluşturduğu tüm enerjilerini toplamıdır. İç enerjinin doğrudan ölçülmesi mümkün değildir. Fakat iç enerjideki toplam değişim ölçülebilir.

İç Enerji Nelere Bağlıdır?

İç enerji, maddenin sahip olduğu üç özelliğe bağlıdır. Bu özellikler ise şunlardır:

Maddenin sıcaklığı

Maddenin cinsi

Maddenin kütlesi

Maddeden ısı alındığı zaman iç enerjide azalma gözlemlendi. Kütlenin azalması ile maddenin enerjisi de azalır. Farklı madde cinsleri birbirinden farklı iç enerji değerlerine sahip olabilmektedir.

İç Enerji Ne Zaman Artar?

​​​​​​İç enerjide değişimler, yapılan iş ve sisteme verilmiş olan ısı toplamına eşittir. Eğer sistem üzerine iş yapılmış ise ya da sisteme ısı verilmiş ise iç enerji de artış gözlenir. Eğer sistem iş yapmış ise ya da dışarıya ısı vermiş ise iç enerjide azalma gözlenir.

İç Enerji Madde Miktarına Bağlı Mıdır?

Bir maddenin kütlesi artar ise toplam iç enerjide de artış gözlenir.

Gazlarda İç Enerji Değişimi

 Maddelerin iç enerjilerinin değişimleri ısı alışverişi gerçekleşmeden de değiştirilebilir. Örnek; bir piston içerisine gaz konulup sıkıştırıldığı zaman tanecikler normalden daha hızlı hareket eder ve taneciklerin aralarındaki çarpışma sayısı artar. Bu sayede madde ısınmaya başlar. Bu durumda gaz madde ısı verilmemiş olmasına rağmen enerjisi artmış olur. Bu olayın tam tersinin gerçekleşmesi de mümkündür.

İçerisinde sıkıştırılmış bir halde gaz bulunan piston rahat bırakılıp gaz genişletilir ise gazın toplam iç enerjisinde azalma gözlenir ve soğur. Bahsedilen bu durumdan birincisinde sıkıştırıldığı halde gaz madde üzerinde bir iş yapılmış, bu durumdan ikincisinde ise gaz maddenin pistonu itmesi sağlanmış ve bu sayede gazın kendisi iş yapmıştır.

Termodinamik İç Enerji

Yunanca "termo" kelimesi "ısı", "dinamik" kelimesi ise "güç" anlamlarını taşımaktadır. Bu iki farklı kelimenin birleşmesi ile elde edilen bir terim olan "termodinamik", iş, enerji ve ısının bir sistem üzerinde meydana getirmiş olduğu etkilerini inceleyen bilim dalı oluşmuştur. Termodinamiğin 1. yasası enerjinin varken yok, yokken var olamayacağını ve enerjinin dönüştürülebileceğini ifade etmektedir.