| Termodinamik |
| --- |
| Klasik Carnot ısı makinesi |
| Dallar
* Klasik
* İstatistiksel
* Kimyasal
* Kuantum termodinamiği

* Denge / Dengesizlik
 |
| Kanunlar
* Sıfırıncı
* Birinci
* İkinci
* Üçüncü

 |
| Sistemler
* Kapalı sistem
* İzole sistem

| Durum |
| --- |
| * Hâl denklemi
* İdeal gaz
* Gerçek gaz
* Maddenin hâlleri
* Faz (madde)
* Denge
* Kontrol hacmi
* Enstrümanlar
 |
| Süreçler |
| * İzobarik
* İzokorik
* İzotermal
* Adyabatik
* İzentropik
* İzentalpik
* Kuazi-statik
* Politropik
* Serbest genişleme
* Tersinirlik
* Tersinmezlik
* Endotersinirlik
 |
| Çevrimler |
| * Isı motorları
* Isı pompaları
* Isıl verim
 |

 |
| Sistem özellikleriNot: Eşlenik değişkenler *italik* yazılmıştır.

|  |
| --- |
| * Özellik diyagramları
* Yeğin ve yaygın özellikler
 |
| Süreç fonksiyonları |
| 
* İş
* Isı

 |
| Hâl fonksiyonları |
| * Sıcaklık / *Entropi* (giriş)
* Basınç / *Hacim*
* Kimyasal potansiyel / *Parçacık sayısı*
* Buhar kalitesi
* İndirgenmiş özellik
 |

 |
| Malzeme özellikleri
* Özellik veritabanları


|  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Isı sığası  | {\displaystyle c=} | 

|  |  |
| --- | --- |
| {\displaystyle T} | {\displaystyle \partial S} |
| {\displaystyle N} | {\displaystyle \partial T} |

 |
| Sıkıştırılabilirlik  | {\displaystyle \beta =-} | 

|  |  |
| --- | --- |
| {\displaystyle 1} | {\displaystyle \partial V} |
| {\displaystyle V} | {\displaystyle \partial p} |

 |
| Genleşme  | {\displaystyle \alpha =} | 

|  |  |
| --- | --- |
| {\displaystyle 1} | {\displaystyle \partial V} |
| {\displaystyle V} | {\displaystyle \partial T} |

 |

 |
| Denklemler
* Carnot teoremi
* Clausius teoremi
* Temel ilişki
* İdeal gaz yasası

* Maxwell ilişkileri
* Çift taraflı Onsager bağıntıları
* Bridgman denklemleri
* *Termodinamik denklemler tablosu*
 |
| Potansiyeller
* Serbest enerji
* Serbest entropi

* İç enerji{\displaystyle U(S,V)}
* Entalpi{\displaystyle H(S,p)=U+pV}
* Helmholtz serbest enerjisi{\displaystyle A(T,V)=U-TS}
* Gibbs serbest enerjisi{\displaystyle G(T,p)=H-TS}
 |
| * Tarih
* Kültür

| 
Tarih |
| --- |
| 
* Genel
* Entropi
* Gaz yasaları

* "Devridaim" makineleri
 |
| Felsefe |
| 
* Entropi ve zaman
* Entropi ve yaşam
* Brownian ratchet
* Maxwell'in Cini
* Isı ölümü paradoksu
* Loschmidt paradoksu
* Sinerjetik

 |
| 
Teoriler |
| 
* Kalorik teorisi

* *Vis viva* ("yaşam gücü")
* Isının mekanik eşdeğeri
* Tahrik gücü
 |
| Temel yayınlar |
| * "An Experimental EnquiryConcerning ... Heat"
* "On the Equilibrium ofHeterogeneous Substances"
* "Reflections on theMotive Power of Fire"
 |
| 
Zaman çizelgeleri |
| 
* Termodinamik
* Isı makineleri

 |
| * Sanat
* Eğitim
 |
| * Maxwell'in termodinamik yüzeyi
* Enerji dağıtımı olarak entropi
 |

 |
| Bilim insanları
* Bernoulli
* Boltzmann
* Carnot
* Clapeyron
* Clausius
* Carathéodory
* Duhem
* Gibbs
* von Helmholtz
* Joule
* Maxwell
* von Mayer
* Onsager
* Rankine
* Smeaton
* Stahl
* Thompson
* Thomson
* van der Waals
* Waterston

 |
| Diğer
* Çekirdeklenme
* Öztoplanma
* Özörgütlenme
* Düzen ve düzensizlik
 |
| * Kategori Kategori
 |
| * g
* t
* d
 |

**İdeal gaz yasası**, sadece teoride olan ideal gazların durumları hakkında denklemler sağlayan bir yasadır. Bir miktar gazın durumu; basıncı, hacmi ve sıcaklığına göre belli olur. Bu denklem aşağıdaki gibidir:

{\displaystyle \ pV=nRT}
* *P* paskal olarak basınç,
* *V* kübik metre olarak hacim,
* *n* gazın mol sayısı,
* *R* gaz sabiti (8.3145 J/(mol K))
* *T* Kelvin olarak sıcaklık

İdeal gaz sabiti (R), kullanılan birimlere göre değişir. Yukarıda verilen değer (8.3145), SI birimleri için, yani paskal-kübik metre-molar-kelvin için hesaplanmıştır.

İdeal gaz yasası, en çok monatomik gazlar için geçerlidir ve yüksek sıcaklık, alçak basınçlarda daha iyi sonuçlar verir. Bu formül, her gaz molekülünün boyutunu ya da moleküller arası bağları dikkate almadığından, bunları da dikkate alan van der Waals denklemi daha iyi sonuçlar verir.

Alternatif halleri
------------------

Mol sayısı (*n*), kütle olarak da verilebileceği için, bazen bu denklemin alternatif hali daha kullanışlı olabilir. Bu özellikle bilinen bir gaz sorulduğunda kolaylık sağlar.

Mol sayısının (*n*), kütlenin (*m*) molar kütleye (*M*) bölünmesine eşit olduğunu düşünün:

{\displaystyle n={\frac {m}{M}}}
Bunu, *n* ile yer değiştirirsek:

{\displaystyle \ pV={\frac {mRT}{M}}}
Termodinamik ve fizik alanlarında, bir şey *spesifik* olması gerekiyorsa, bu değerlerin birim başına düşen kütle halinde verilmesi gerektiği anlamına gelir. Bu durumda spesifik gaz sabiti (*r*), gaz sabitinin (*R*) molar kütleye (*M*) bölünmesi anlamına gelir:

{\displaystyle r={\frac {R}{M}}} ya da {\displaystyle \ R=rM}
Bu durumda, yukardaki formüle *r* eklenmek istense, aşağıdaki formül ortaya çıkar:

{\displaystyle \ pV=mrT}
Yoğunluk (*ρ*) kütlenin hacme oranı olduğundan, hacim kütleyle yer değiştirirse (*V* = g/*ρ*), benzer bir formül yazılabilir.

Kanıt
-----

### Uygulamalı

İdeal gaz yasası, Boyle yasası, Charles yasası ve Gay-Lussac yasası kullanılarak kanıtlanılabilir.

Herhangi bir hacimde (*V*) bir gaz düşünülürse, hali aşağıdaki gibi belirtilebilir:

{\displaystyle p\_{0}} = 100 kPa
{\displaystyle t\_{0}} = 290 K
Öncelikle, gaz izobarik bir işleme uğrarsa, son hacmi aşağıdaki gibi olur:

{\displaystyle v'=v\_{0}(1+\alpha t)\,}
ve de sıcaklığı {\displaystyle t} olur.

İkinci olarak, daha sonra izotermik bir işleme uğrarsa, hali aşağıdaki gibi olur:

{\displaystyle p\_{0}v'=pv\,}
Sonuç olarak:

{\displaystyle pv=p\_{0}v'\,};
{\displaystyle pv=p\_{0}v\_{0}(1+\alpha t)\,};
{\displaystyle pv={\frac {p\_{0}v\_{0}}{290\ \mathrm {K} }}T};
Burada, {\displaystyle R} adı verilen {\displaystyle {\frac {p\_{0}v\_{0}}{290\ \mathrm {K} }}} , evrensel gaz sabitidir. Bunu kullanarak:

{\displaystyle pv=RT\,}
Ve denklemin iki kısmını da *n* (mol sayısı) ile çarparsak:

{\displaystyle pnv=nRT\,}
{\displaystyle V} sembolünü, {\displaystyle nv} için kısaltma olarak kullanırsak aşağıdaki sonucu elde ederiz:

{\displaystyle pV=nRT\,}
### Teorik

İdeal gaz yasası, ayrıca, kinetik teoriyi kullanarak kanıtlanılabilir. Bunda, durumu basitleştirmek için bazı varsayımların yapıldığı unutulmamalıdır. Bunların arasında en önemlisi şudur: Bir gazın molekülleri ya da atomları bir kütleye sahip olsalar da yok sayılabilirler.