termodinamik ne demektir?

TERMODİNAMİK NE DEMEKTİR?
→ Sadi Carnot (1796-1832). Termodinamik biliminin kurucusu olarak
kabul edilir.
→ Termodinamik, enerji ve bazı enerji çeşitlerinin birbirleriyle olan
ilişkilerini inceleyen bir bilim dalıdır ve hayatın devamı için temel olan
enerji konusunu ele alan heyecan verici bir konudur.
→ Termodinamik yasaları çok genel bir geçerliliğe sahiptirler ve karşılıklı
etkileşimlerin ayrıntılarına veya incelenen sistemin özelliklerine bağlı
olarak değişmezler. Yani bir sistemin sadece madde veya enerji girişçıkışı bilinse dahi bu sisteme uygulanabilirler.
TERMODİNAMİK DEĞİŞKENLER
Bu değişkenler genellikle sistemin ya kendisini, ya da çevre koşullarını
tarif etmek için kullanılır. En çok kullanılanlar ve simgeleri şunlardır:
→Mekanik değişkenler:
Basınç: P
Hacim: V
→İstatistiksel değişkenler:
Sıcaklık: T
Entropi (düzensizlik): S
→Mekanik değişkenler, temel klasik veya parçacık fiziği tanımlarıyla tarif
edilebilirken, istatistiksel değişkenler sadece istatistiksel mekanik
tanımlarıyla anlaşılabilir.
→Termodinamiğin çoğu uygulamasında, bir ya da daha çok değişken
sabit tutulurken, diğer değişkenlerin bunlara göre nasıl değiştiği
incelenir ve bu da sistemin matematiksel olarak (n sabit tutulmayan
değişkenlerin sayısı olmak üzere) n boyutlu bir uzay olarak tarif
edilebileceği anlamına gelir. İstatistiksel mekaniği fizik yasalarıyla
birleştirerek, bu değişkenleri birbirleri cinsinden ifade edecek “durum
denklemleri” yazılabilir.
TERMODİNAMİK KANUNLARI
Sıfırıncı Kanunu
→Termodinamiğin en basit yasasıdır. Eğer iki sistem birbirleriyle
etkileşim içerisindeyken aralarında ısı veya madde alışverişi olmuyorsa
bu sistemler termodinamik dengededirler. Sıfırıncı yasa şöyle der:
“Eğer A ve B sistemleri termodinamik dengedeyseler, ve B ve C
sistemleri de termodinamik denge içerisindeyseler, A ve C sistemleri de
termodinamik denge içerisindedirler.”
Birinci Kanunu
→Tipik bir termodinamik sistem; ısı sıcak kaynatıcıdan soğuk
yoğunlaştırıcıya doğru hareket eder ve bu sayede bir iş ortaya çıkar.
→Bir sistemin iç enerjisindeki artış; sisteme verilen ısı ile, sistemin
çevresine uyguladığı iş arasındaki farktır.
→Bu yasa “enerjinin korunumu” olarak da bilinir. Enerji yoktan var
edilemez ve yok edilemez sadece bir şekilden diğerine dönüşür. Bir
sistemin herhangi bir çevrimi için çevrim sırasında ısı alışverişi ile iş
alışverişi aynı birim sisteminde birbirlerine eşit farklı birim sistemlerinde
ise birbirlerine orantılı olmak zorundadır. Bu ifadelerin yapılan
deneylerle doğruluğu gözlenmiştir fakat ispat edilememektedir. Bütün
bu ifadeler matematiksel olarak çok daha kolay ifade edilebilir.
İkinci Kanunu
→Birçok alanda uygulanabilen ikinci yasa şöyle tanımlanabilir:
“Bir ısı kaynağından ısı çekip buna eşit miktarda iş yapan ve başka hiçbir
sonucu olmayan bir döngü elde etmek imkânsızdır. (Kelvin-Planck
Bildirisi)” ya da “verim asla 1 den büyük olamaz.” şeklinde
tanımlanabilir.
→Bir başka izah da şöyle olabilir:
“Tek kaynaktan ısı çekerek çalışan bir makina yapmak olası değildir.”
Üçüncü Kanunu
→Bu yasa neden bir maddeyi mutlak sıfıra kadar soğutmanın imkânsız
olduğunu belirtir:
“Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça bütün hareketler sıfıra yaklaşır.”