Bilim genel olarak üç alana ayrılır - fizik, kimya ve biyoloji. İlk dal, yani fizik, mekanik, radyoaktif, parçacık, dalga vb. gibi birçok bölüme ayrılmıştır. En önemli çalışma alanları arasında termodinamik ve kinetik, herhangi bir derecenin tamamlanması için çok önemlidir. Bu iki alan daha geniş bir kapsama sahiptir ve sadece bu disiplinlerarası yaklaşımla sınırlı değildir.
Termodinamik ve Kinetik
Termodinamik ve Kinetik arasındaki temel fark, birincisinin meydana gelmesine, ikincisinin ise belirli bir kimyasal reaksiyonun veya işlemin ilerleyebileceği hıza dayanmasıdır. Her ikisi de matematiksel gerçeklere ve bilimsel tahminlere dayanmaktadır. Reaksiyonun hızını kontrol etmek için katalizörler, inhibitörler vb. kullanılır.
Termodinamik, bir reaksiyonun kendiliğindenliğinin incelenmesi olarak tanımlanır. Tepkimeye girenlerin beklenen akıbeti bu disiplinin odak noktası olduğu için tahmin prensibine göre çalışır.
Kinetik, bir reaksiyon hızının incelenmesi olarak tanımlanır. Moleküller ve diğer malzemeler bu dönüşüm için düşünülebilir. Kinetik, bir reaksiyon olasılığından çok hız ile ilgilenir.
Termodinamik ve Kinetik Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Termodinamik | kinetik |
| Tanım | Termal enerji ve diğer birbirine dönüştürülebilir formlar arasındaki ilişkinin incelenmesidir. | Uygun kuvvet uygulandığında kontrollü atmosferik koşullar altında bir kimyasal reaksiyonun hareketinin incelenmesidir. |
| Ana Teorem | Termodinamik temel olarak Gibbs'in serbest enerjisi olarak da bilinen serbest enerji değişimi kavramı ile karakterize edilir. | Kinetik, reaksiyonun hızlı bir şekilde gerçekleşebilmesi için en yakın enerji bariyerini aşmak için reaktanların ihtiyaç duyduğu aktivasyon enerjisine dayanır. |
| Uygulama kapsamı | Sadece stabilite durumunda geçerlidir. | Yalnızca geçiş aşamaları durumunda geçerlidir. |
| En Önemli Parametre | Belirli bir reaksiyonun itici gücü, termodinamiğin en önemli belirleyici faktörüdür. | Mevcut enerji engellerinin aşılması, kinetiğin en önemli yönü olarak kabul edilir. |
| Çözülen Sorunlar | Bir reaksiyonun meydana gelmesiyle ilgili sorunları çözer. | Olası bir reaksiyonun oluşacağı hız ile ilgili sorunları çözer. |
Termodinamik nedir?
Termodinamik, bir reaksiyonun gerçekleşip gerçekleşmeyeceği gibi sorulara cevap verir. Olasılık, saf halde termodinamik yasaları kullanılarak tahmin edilir. Belirli bir sürecin kendiliğindenliğini etkileyen çok sayıda sabit faktör de vardır. Ayrıca, belirli bir reaksiyonun sağa doğru hareketini desteklemek için ürünler, bireysel reaktanlardan daha yüksek gizli stabiliteye sahip olmalıdır.
Termodinamik, serbest enerjideki azalmaya dayanır. Serbest enerjinin pozitif, negatif ve sıfır olmak üzere üç durumda bulunabileceği yaygın olarak kabul edilir. Termodinamikle ilgili kendiliğinden reaksiyonlar söz konusu olduğunda, serbest enerjinin negatif değeri çok önemli bir husustur. Arrhenius denklemi de önemli bir rol oynar çünkü sıcaklık değişimleri termodinamik süreçlerle doğrudan ilişkilidir.
Termodinamik de dengeyi sağlar. Ayrıca kararlı ve yarı kararlı olarak da incelenebilir. Maddenin halleri, belirli dış etkenleri kontrol ederek diğer birbirine dönüştürülebilir biçimlere dönüştüğünde, reaktif malzemeyi doğru yöne itmek için belirli bir miktarda enerji gerekir. Minimum aktivasyon enerjisini belirlemek için kullanılan itici güç olarak da bilinir. Kimyasal reaksiyonlarda termodinamiğin özü, bu terimlerdeki doğru tahminler nedeniyle yüksektir.
Kinetik nedir?
Kinetik modele atıfta bulunulurken, reaktantın istenen ürünlere dönüşeceği süre ana çekişmedir. Optimum koşullarda bırakılan ürünlerin son aşaması veya akıbeti hakkında herhangi bir tartışma yapılmamaktadır. Başka bir deyişle, teorem, etimolojiden bağımsız olarak kinetik termodinamikten daha dinamiktir.
Kinetik genellikle hız belirleme ile ilgilenir, ancak yukarıda belirtilen hızı etkilemek için hiçbir dış kuvvet kullanılamaz. Hesaplamalar, teorisyenin araştırma çalışmalarını daha da geliştiren iki veya daha fazla maddenin reaktivitesini analiz etmesine yardımcı olur. Kinetiği doğru bir şekilde incelemek için gereken özel durum, geçiş durumudur. Başka bir deyişle, sistemlerin dengede olması gerekmez, ancak dengesizlik ve denge (veya tam tersi) arasında sürekli bir hareket halinde olmaları gerekir.
Kinetik, iki dönüşüm modu arasındaki zaman aralığına ihtiyaç duyar. Son denge durumuna ulaşmak için reaktanların üstesinden gelmesi gereken enerji engelleri vardır. Aynısı, kimyasal işlemin ihtiyacına göre ürünlerin reaktanlara dönüştürülmesi için de geçerlidir. Zaman zaman kinetik, malzeme fazlarında meydana gelen değişiklikleri belirlemede de yardımcı olur.
Termodinamik ve Kinetik Arasındaki Temel Farklılıklar
Çözüm
Çeşitli işlemler, iletim modu, özellikler, nihai sonuçlar ve diğer birçok parametreye göre farklılık gösterir. Termodinamik ve kinetik söz konusu olduğunda, kapsayıcılık sayesinde varyasyonları çok daha karmaşıktır. Başka bir deyişle, termodinamik ve kinetik farklıdır, ancak ilişkilidir. İlişkinin kimyasal olduğu kabul edilir.
Bilim adamları temel olarak reaksiyonları körüklemek için ortak noktalara odaklanırlar. Hem işlenenlerin akademik kanıtları, hem de matematiksel hesaplamalar kadar önemli değildir. Sayısal çözümleri eş zamanlı olarak çözme işlemi için ilgili yasalar ve teoremler dikkate alınabilir. Çoğu durumda grafiksel yöntemler de uygulanabilir.
