அகஆற்றல் (U)
அகஆற்றல் என்பது ஒரு அமைப்பின் குறிப்பிடத்தக்க பண்பாகும். இது U என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. அமைப்பின் அக ஆற்றல் என்பது அமைப்பிலுள்ள அனைத்து உட்கூறுகளான அணுக்கள், அயனிகள், மற்றும் மூலக்கூறுகள் ஆகியவை பெற்றிருக்கக் கூடிய ஆற்றல்களின் மதிப்புகளுக்குச் சமம். ஒரு அமைப்பிலுள்ள மூலக்கூறுகளின் மொத்த ஆற்றல் என்பது அவைகளினுடைய இடப்பெயர்வு ஆற்றல் (Ut), அதிர்வு ஆற்றல் (Uv), சுழற்சி ஆற்றல் (Ur), பிணைப்பு ஆற்றல் (Ub), மின்னணு ஆற்றல் (Ue), மற்றும் மூலக்கூறு இடையீடுகளால் உண்டாகும் ஆற்றல் (Ui) ஆகியவற்றின் கூடுதலாகும்,
அதாவது
U = Ut + Uv + Ur + Ub + Ue + Ui
ஒரு அமைப்பிலுள்ள அனைத்து மூலக்கூறுகளின் மொத்த ஆற்றலானது அக ஆற்றல் என்றழைக்கப்படுகிறது. வெப்ப இயக்கவியலில் அமைப்பின் தனித்த ஆற்றல் மதிப்பினைவிட அதன் அக ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் (ΔU) மட்டுமே முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக கருதப்படுகிறது.
அக ஆற்றலின் முக்கியத்துவம்:
ஒரு பொருள் பெற்றிருக்கக் கூடிய அக ஆற்றலானது அதன் இயற் வடிவமைப்புகளை வேறுபடுத்தி அறிய உதவுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக கார்பனின் புறவேற்றுமை வடிவங்களான கிராஃபைட் (Cகிராஃபைட்) மற்றும் வைரம் (Cவைரம்) ஆகியன ஒன்றுடன் ஒன்று வேறுபடுகின்றன, இவைகள் வெவ்வேறு அக ஆற்றல்களையும் மற்றும் வெவ்வேறு படிக அமைப்புகளையும் கொண்டுள்ளன.
அக ஆற்றலின் சிறப்பியல்புகள்:
● ஒரு அமைப்பின் அக ஆற்றலானது ஒரு பொருண்மை சார்பண்பாகும். ஒரு அமைப்பிலுள்ள பொருளின் அளவை பொறுத்து இது அமைகிறது. அமைப்பிலுள்ள பொருளின் அளவை இரு மடங்காக்கும் போது, அக ஆற்றலும் இரு மடங்காகிறது.
● ஒரு அமைப்பின் அக ஆற்றல் ஒரு நிலைச்சார்பு. இது அமைப்பின் நிலை மாறிகளை (T, P, V, மற்றும் n) மட்டுமே சார்ந்து அமைகிறது. அக ஆற்றல் மாற்றமானது, இறுதிநிலையை அடைய எந்த வழிமுறை பின்பற்றப்பட்டது என்பதை பொறுத்து அமையாது.
● அமைப்பின் அக ஆற்றல் மாற்றமானது ΔU = Uf – Ui எனகுறிப்பிடப்படுகிறது.
● சுற்று செயல்முறைகளில், அக ஆற்றலில் எவ்வித மாற்றமும் நிகழ்வதில்லை.
ΔU(சுற்று) = 0
● ஒரு அமைப்பின் இறுதிநிலை அக ஆற்றலானது அதன் ஆரம்பநிலைஅக ஆற்றலைவிட குறைவாக இருக்கும் நிலையில் ΔU ஆனது எதிர்குறி மதிப்பை பெறும்.
ΔU = Uf – Ui = -ve (Uf < Ui)
● ஒரு அமைப்பின் இறுதிநிலை அக ஆற்றலானது (Uf). அதன் ஆரம்பநிலை(Ui) அக ஆற்றலை விட அதிகமாக இருக்கும் நிலையில் ΔU ஆனது நேர்குறி மதிப்பை பெறும்.
ΔU = Uf – Ui = +ve (Uf > Ui)