ناوه‌ڕۆك
پێشەکی
تێرمۆداینامیکی کیمیایی لقێکی سەرەکی و گرنگە لە زانستی تێرمۆداینامیک کە بەشێکە لە هەردوو زانستی فیزیا و کیمیا. ئەم بوارە زانستییە، پەیوەندی نێوان وزە و کاری فیزیایی لەگەڵ کارلێکە کیمیاییەکاندا دەکۆڵێتەوە. بە واتایەکی سادەتر، تێرمۆداینامیکی کیمیایی ئەو زانستەیە کە لێکۆڵینەوە لە چۆنیەتی گۆڕانی وزە دەکات کاتێک ماددەکان کارلێک دەکەن، چۆن وزە دەگۆڕدرێت بۆ شێوەی تر، و چ فاکتەرگەلێک کاریگەری لەسەر ئاستی کارلێکەکان دادەنێن.
تێرمۆداینامیکی کیمیایی یارمەتیمان دەدات تێبگەین لە هۆکاری ڕوودانی کارلێکە کیمیاییەکان و ئەو مەرجانەی پێویستن بۆ ئەوەی کارلێکێک ڕووبدات یان نا. هەروەها تێگەیشتنێکی قووڵمان دەداتێ دەربارەی سەقامگیری ماددەکان، چۆنیەتی گۆڕانی وزە لە کارلێکە کیمیاییەکاندا، و چۆن دەتوانین باشترین بارودۆخ بۆ بەدەستهێنانی بەرهەمی دڵخواز دابین بکەین.
پەیوەندی وزە و کیمیا
لە بنەڕەتدا، هەموو کارلێکێکی کیمیایی پەیوەندی بە وزەوە هەیە. کاتێک ماددەکان کارلێک دەکەن، بەندەکان دەپچڕێن و بەندی نوێ دروست دەبن. لەم پڕۆسەیەدا هەمیشە گۆرانکاری بەسەر وزەدادێت. هەندێک کارلێک وزە دەردەدەن (کارلێکی گەرمدەر)، وەک سووتانی سووتەمەنی. هەندێکی تر وزە هەڵدەمژن (کارلێکی گەرممژ)، وەک کارلێکی خوێ لەگەڵ ئاودا یان توانەوەی سەهۆڵ.
چەمکە سەرەکییەکان
تێرمۆداینامیکی کیمیایی لەسەر چەند چەمکێکی سەرەکی دامەزراوە کە گرنگە تێیان بگەین:
سیستەم و دەوروبەر
سیستەم: ئەو بەشەی جیهانە کە ئێمە دەمانەوێت لێی بکۆڵینەوە، وەک تاقیگەیەک یان کارلێکێکی دیاریکراو.
دەوروبەر: هەموو شتێکی دەرەوەی سیستەمەکە.
سیستەمەکان دەکرێن بە سێ جۆر:
1. سیستەمی کراوە: وزە و ماددە دەتوانن بە ئازادی لە نێوان سیستەم و دەوروبەردا ئاڵوگۆڕ بکەن.
2. سیستەمی داخراو: تەنها وزە دەتوانێت ئاڵوگۆڕ بکات، بەڵام ماددە ناتوانێت بچێتە ناو یان دەرچێت لە سیستەمەکە.
3. سیستەمی گۆشەگیر: نە وزە و نە ماددە ناتوانن ئاڵوگۆڕ بکەن لەگەڵ دەوروبەردا.
سیستەم و گۆڕاوە تێرمۆداینامیکییەکان
باری سیستەمێکی تێرمۆداینامیکی بە چەند تایبەتمەندییەک دیاری دەکرێت وەک:
پلەی گەرمی (T): پێوانەی چالاکی گەرمی ماددەکان.
پەستان (P): هێزی بەرکەوتن بەسەر ڕووی سیستەمەکەدا.
قەبارە (V): بۆشایی داگیرکراو لە لایەن سیستەمەکەوە.
ژمارەی مۆڵەکان (n): چەندیەتی ماددەکە.
وزە و جۆرەکانی
وزەی ناوەکی (U): کۆی هەموو وزەی ناو سیستەمەکە.
ئینتاڵپی (H): وزەی ناوەکی کۆ وزەی پێویست بۆ دروستکردنی فەزا بۆ سیستەمەکە (H = U + PV).
ئینترۆپی (S)*: پێوانەی بڵاوبوونەوە یان ڕێکخستنی وزە لە سیستەمدا.
وزەی ئازادی گیبس (G): پێوانەیەکی گرنگ کە دیاری دەکات ئایا کارلێکێک خۆڕسک ڕوودەدات یان نا (G = H - TS).
یاساکانی تێرمۆداینامیک
تێرمۆداینامیک لەسەر چوار یاسای سەرەکی دامەزراوە کە لە تێرمۆداینامیکی کیمیاییشدا کاریگەریان هەیە:
یاسای یەکەم: پاراستنی وزە
وزە لە گەردووندا نە دروست دەبێت و نە لەناو دەچێت، بەڵکو تەنها لە شێوەیەکەوە دەگۆڕدرێت بۆ شێوەیەکی تر. ئەمە لە کیمیادا مانای ئەوەیە کە وزەی بەکارهاتوو یان بەرهەمهاتوو لە کارلێکێکی کیمیاییدا دەکرێت بە وردی حیساب بکرێت.
لە شێوەی ماتماتیکیدا بۆ سیستەمێک:
ΔU = q + w
کە تیایدا:
ΔU: گۆڕانی وزەی ناوەکی
q: گەرمی داهاتوو یان دەرچوو
w: کاری کراو لەسەر سیستەم یان لەلایەن سیستەمەوە
یاسای دووەم: ئینترۆپی بەردەوام زیاد دەکات
لە هەر پڕۆسەیەکی خۆڕسکدا، ئینترۆپی گشتی (بڵاوبوونەوەی وزە) لە سیستەم و دەوروبەردا بەرەو زیادبوون دەڕوات. ئەمە یارمەتیمان دەدات لە تێگەیشتن لە ئاڕاستەی کارلێکەکان.
یاسای سێیەم: ئینترۆپی لە سفری ڕەهادا
لە پلەی گەرمی سفری ڕەهادا (0 کێلڤن)، ئینترۆپی کریستاڵی تەواو پاکژ بەرابەر دەبێت بە سفر. ئەمە بنەمایەکە بۆ حیسابکردنی ئینترۆپی ڕەها.
یاسای سفر: هاوسەنگی گەرمی
دوو سیستەم کە لەگەڵ سیستەمی سێیەمدا لە هاوسەنگی گەرمیدان، لەگەڵ یەکتریشدا لە هاوسەنگی گەرمیدان. ئەمە بنەمایەکە بۆ تێگەیشتن لە پلەی گەرمی.
سودەکانی تێرمۆداینامیکی کیمیایی
سودەکانی بریتین لە بەرهەمهێنانی وزە لە وێستگەکانی کارەبادا بە گەڕان بەدوای باشترین ڕێگای وەرگرتنی وزە لە سووتەمەنییەکان، هەروەها بەکارهێنانی لە پیشەسازی خۆراکدا لە پڕۆسەکانی جەمەدکردن و گەرمکردن بۆ پاراستن و باشترکردنی کوالیتی، لەگەڵ گرنگی بەرچاوی لە بواری دەرمانسازیدا بۆ بەرهەمهێنان و تێگەیشتن لە کارلێکی دەرمانەکان لەگەڵ جەستەدا، هەروەها ڕۆڵی لە ژینگەپارێزیدا بۆ تێگەیشتن لە کاریگەری پیسبوون و دۆزینەوەی چارەسەر، وە ئەمانەش لەگەڵ بەکارهێنانەکانی لە تەکنەلۆژیای نوێدا وەک دروستکردنی باتری و خانەی سوتەمەنی و ئامێرەکانی تر کە گرنگییەکی زۆری هەیە لە پێشکەوتنی تەکنەلۆژیادا.
نموونەیەکی سادە لە تێرمۆداینامیکی کیمیایی
با نموونەیەکی سادە بهێنینەوە: کارلێکی سووتانی مێتان (گازی سروشتی) لەگەڵ ئۆکسجیندا:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + وزە
ئەم کارلێکە گەرمدەرە، واتە وزە دەردەدات. بە زمانی تێرمۆداینامیک:
1. گۆڕانی ئینتاڵپی (ΔH) نیگەتیڤە، واتە وزە دەردەچێت (نزیکەی -890 کیلۆژول بۆ هەر مۆڵێک).
2. گۆڕانی ئینترۆپی (ΔS)* پۆزەتیڤە، چونکە سیستەمەکە لە دۆخێکی ڕێکخراوەوە (CH₄ و O₂) بەرەو دۆخێکی کەمتر ڕێکخراو (CO₂ و H₂O) دەڕوات.
3. گۆڕانی وزەی ئازادی گیبس (ΔG) نیگەتیڤە (ΔG = ΔH - TΔS)، کە مانای ئەوەیە کارلێکەکە خۆڕسکە و بێ کاریگەری دەرەکی ڕوودەدات.
ئەم کارلێکە لەبەر ئەوەی ΔG نیگەتیڤە، بە خۆڕسکی ڕوودەدات و وزەی زۆر دەردەدات، بۆیە دەکرێت وەک سەرچاوەیەکی وزە بەکاربهێنرێت لە وێستگەکانی کارەبا یان گەرمکردنی ماڵەکاندا.
پوختە
تێرمۆداینامیکی کیمیایی بەشێکی گرنگی فیزیایە کە پەیوەندی وزە و کارلێکە کیمیاییەکان دەخاتەڕوو، یارمەتیمان دەدات تێبگەین لە هۆکاری ڕوودانی کارلێکەکان، گۆڕانکاری وزە، هەلومەرجی باشتر بۆ بەرهەمهێنان، و خۆڕسکی کارلێکەکان، کە کاریگەری ڕاستەوخۆی لەسەر بەرهەمهێنانی وزە، دەرمانسازی و پاراستنی ژینگە هەیە.
سەرچاوەکان
6 بینین
