مهروماه

بعد از معرفی انواع سامانه ها و خواص آن ها به بررسی انتقال انرژی بین سامانه و محیط پیرامون آن خواهیم پرداخت. جاری شدن انرژی در سامانه به تغییر انرژی درونی آن می انجامد که در اینجا تشریح می شود.

مجموع انرژی های جنبشی و پتانسیل ذره های تشکیل دهنده یک سامانه را انرژی درونی سامانه می گویند.

هنگامی که در یک سامانه شیمیایی واکنش انجام می شود، انرژی درونی سامانه تغییر می کند. این تغییر انرژی می تواند به صورت انتقال گرما و یا انجام کار صورت گیرد.در یک سامانه شیمیایی به صورت زیر تعریف می شود:

اغلب سامانه های شیمیایی با محیط پیرامون خود تبادل گرمایی دارند. اگر گرما از سامانه به محیط پیرامون منتقل شود، علامت گرما منفی و اگر گرما از محیط پیرامون به سامانه منتقل شود، علامت گرما مثبت است.
 
همان طور که اشاره شد یکی دیگر از روش های تغییر انرژی درونی سامانه انجام کار است. اگر سامانه روی محیط پیرامون خود کار انجام دهد، می توان گفت مقداری انرژی یا کار از سامانه خارج شده است پس باید کار انجام شده را با علامت منفی بیان کنیم. اما اگر محیط روی سامانه کار انجام دهد، مقداری انرژی یا کار وارد سامانه می شود پس کار انجام شده را باید با علامت مثبت بیان کنیم.
نکته: در یک واکنش شیمیایی فقط در صورتی بین سامانه و محیط کار مبادله می شود که تعداد مول های گازی دو طرف واکنش برابر نباشند.

اگر تعداد مول های گازی در سمت راست واکنش بیشتر بود حجم سامانه افزایش می یابد، یعنی سامانه روی محیط کار انجام می دهد و علامت کار منفی است اما اگر تعداد مول های گازی در سمت راست واکنش کمتر بود حجم سامانه کاهش یافته و محیط روی سامانه کار انجام داده است و علامت کار مثبت می شود.

  • اگر انرژی درونی سامانه کاهش پیدا کند، علامت آن منفی و اگر انرژی درونی سامانه افزایش یابد، علامت آن مثبت است.

خوب است بدانید که انرژی درونی سامانه با پایداری آن رابطه عکس دارد. یعنی هر چه انرژی درونی سامانه پایین تر باشد پایداری آن بیش تر است و هرچه انرژی درونی یک سامانه بالاتر باشد، پایداری کمتری خواهد داشت. زمانی که انرژی درونی یک سامانه افزایش می یابد، انرژی جنبشی  الکترون های پیوندی و حرکت ارتعاشی اتم ها و انواع حرکت های مولکولی بیش تر شده و احتمال شکسته شدن پیوندها بیش تر می شود. هم چنین هرچه انرژی درونی سامانه بالاتر باشد نشان دهنده آن است که به هنگام تشکیل پیوندهای آن گرمای کمتری آزاد شده و پیوندهای آن ماده سست و ضعیف هستند.