Termodinamik, Termodinamik, ( Yunancada: ”thermos”:\u0131s\u0131 ve ”dynamic”:de\u011fi\u015fim). Baz\u0131 T\u00fcrk\u00e7e kaynaklarda \u0131s\u0131l devingi olarak da ge\u00e7er. Enerji, \u0131s\u0131, i\u015f ve entropi gibi fiziksel kavramlarla ilgilenen bilim dal\u0131. Termodinamik yasalar\u0131n\u0131n istatistiksel mekanikten t\u00fcretilebilece\u011fi g\u00f6sterilmi\u015ftir.<\/p>\n
Termodinamik her ne kadar sistemlerin madde ve\/veya enerji al\u0131p-vermesiyle ilgilense de, bu i\u015flemlerin h\u0131z\u0131yla ilgilenmez. Bundan dolay\u0131 asl\u0131nda termodinamik denilirken, denge termodinami\u011fi kastedilir. Bu y\u00fczden termodinmai\u011fin ana konseptlerinden biri “quasistatik-neredeyse dura\u011fan(?)” ad\u0131 verilen, idealize edilmi\u015f “sonsuz yava\u015fl\u0131kta” olaylard\u0131r. Zamana ba\u011fl\u0131 termodinamik olaylarla, denge halinde olmayan termodinamik ilgilenir.<\/p>\n
Termodinamik yasalar\u0131 \u00e7ok genel bir ge\u00e7erlili\u011fe sahiptirler ve kar\u015f\u0131l\u0131kl\u0131 etkile\u015fimlerin ayr\u0131nt\u0131lar\u0131na veya incelenen sistemin \u00f6zelliklerine ba\u011fl\u0131 olarak de\u011fi\u015fmezler. Yani bir sistemin sadece madde veya enerji giri\u015f-\u00e7\u0131k\u0131\u015f\u0131n\u0131 bilinse bile bu sisteme uygulanabilirler.<\/p>\n
== Termodinamik de\u011fi\u015fkenler ==<\/p>\n
Bu de\u011fi\u015fkenler genellikle sistemin ya kendisini, ya da \u00e7evre ko\u015fullar\u0131 tarif etmek i\u00e7in kullan\u0131l\u0131r. En \u00e7ok kullan\u0131lanlar\u0131 \u015funlard\u0131r:<\/p>\n
:Mekanik de\u011fi\u015fkenler:
\n :
\n Bas\u0131n\u00e7
\n :
\n Hacim:V
\n :\u0130statistiksel de\u011fi\u015fkenler:
\n :
\n S\u0131cakl\u0131k:T
\n :
\n Entropi(D\u00fczensizlik)<\/p>\n
Mekanik de\u011fi\u015fkenler, temel klasik veya par\u00e7ac\u0131k fizi\u011fi tan\u0131mlar\u0131yla tarif edilebilirken, istatistiksel de\u011fi\u015fkenler sadece istatistiksel mekanik tan\u0131mlar\u0131yla anla\u015f\u0131labilir.<\/p>\n
Termodinami\u011fin \u00e7o\u011fu uygulamas\u0131nda, bir ya da daha \u00e7ok de\u011fi\u015fken sabit tutulurken, bir ya da daha \u00e7ok de\u011fi\u015fkenin buna g\u00f6re nas\u0131l de\u011fi\u015fti\u011fi incelenir. Matematiksel olarak bu sistemin n sabit tutulmayan de\u011fi\u015fkenlerin say\u0131s\u0131 olmak \u00fczere n boyutlu bir uzay olarak tarif edilebilece\u011fi anlam\u0131na gelir. \u0130statistiksel mekani\u011fi fizik yasalar\u0131yla birle\u015ftirerek, bu de\u011fi\u015fkenleri birbirleri cinsinden ifade edecek “durum denklemleri” yaz\u0131labilir. Bunlar\u0131n en basit ve en \u00f6nemli olanlar\u0131ndan biri ise ideal gaz yasas\u0131d\u0131r:
\n V=nRT
\n Bu denklemde ”R” evrensel gaz sabiti’dir. Ayr\u0131ca istatistiksel mekanik terimleriyle bu denklem \u015f\u00f6yle yaz\u0131l\u0131r:
\n V=NkT
\n Bu denklemde de ”k” Boltzmann sabiti’dir.<\/p>\n
== Termodinamik Potansiyeller ==
\n Termodinamik de\u011fi\u015fkenler vas\u0131tas\u0131yla d\u00f6rt tane termodinamik potansiyel tan\u0131mlanabilir:<\/p>\n
:
\n Sistemin \u0130\u00e7 Enerjisi ”E”: d”E”=”T”d”S” – ”p”d”V”
\n :
\n Helmholtz Serbest Enerjisi ”A”: d”A” = \u2212”S”d”T” – ”p”d”V”
\n :
\n Gibbs Serbest Enerjisi ”G”: d”G” = \u2212”S”d”T” + ”V”d”p”
\n :
\n Entalpi ”H”: d”H” = ”T”d”S” + ”V”d”p”<\/p>\n
Bu d\u00f6rt potansiyelin differansiyel denklemlerini ve zincirleme t\u00fcrev kural\u0131n\u0131 kullanarak bu d\u00f6rt potansiyel de\u011fi\u015fkenler ve birbirleri cinsinden yaz\u0131labilir:<\/p>\n
:
\n E=H-PV=A+TS
\n :
\n A=E-TS=G-PV
\n :
\n G=A+PV=H-TS
\n :
\n H=G+TS=E+PV<\/p>\n
== Termodinamik Sistemler ==<\/p>\n
== Termodinamik Yasalar\u0131 ==<\/p>\n
”’S\u0131f\u0131r\u0131nc\u0131 Yasa:”’E\u011fer iki sistem birbirleriyle etkile\u015fim i\u00e7erisindeyken aralar\u0131nda \u0131s\u0131 veya madde al\u0131\u015fveri\u015fi olmuyorsa bu sistemler termodinamik dengededirler. S\u0131f\u0131r\u0131nc\u0131 yasa \u015f\u00f6yle der:
\n E\u011fer A ve B sistemleri termodinamik dengedeyseler, ve B ve C sistemleri de termodinamik denge i\u00e7erisindeyseler, A ve C sistemleri de termodinamik denge i\u00e7erisindedirler.<\/p>\n
1930’lara kadar b\u00f6yle bir yasaya ihtiya\u00e7 duyulmad\u0131\u011f\u0131 halde, di\u011fer kanunlardan ba\u011f\u0131ms\u0131z oldu\u011fu anla\u015f\u0131l\u0131nca s\u0131f\u0131r\u0131nc\u0131 yasa ad\u0131 verilerek termodinamik yasalar\u0131na eklenmi\u015ftir.<\/p>\n
”’Birinci Yasa:”’Enerjinin korunumu yasas\u0131 olarak da bilinir. Asl\u0131nda mekani\u011fin, hatta fizi\u011fin temel prensiplerinden biridir. \u015eu \u015fekillerde belirtilebilir:<\/p>\n
”Bir adyabatik i\u015flemde (sistemin d\u0131\u015far\u0131yla \u0131s\u0131 al\u0131p vermedi\u011fi durum) i\u015f de\u011fi\u015fimi miktar\u0131, i\u015flemin nas\u0131l bir yol izledi\u011finden ba\u011f\u0131ms\u0131z olarak sadece sistemin ilk ve son durumlar\u0131na ba\u011fl\u0131d\u0131r.”<\/p>\n
: ya da<\/p>\n
”Bir sisteme akan \u0131s\u0131, sistemin i\u00e7 enerjisindeki art\u0131\u015f art\u0131 sistemin yapt\u0131\u011f\u0131 i\u015fe e\u015fittir.”<\/p>\n
: ya da en bilinen haliyle<\/p>\n
”Enerji yoktan var, var iken yok edilemez, sadece \u015fekli de\u011fi\u015ftirilebilir”<\/p>\n
Matematiksel olarak bu yasa \u015f\u00f6yle g\u00f6sterilir:<\/p>\n
:Q = \\Delta U\\ \\pm \\ W<\/p>\n
burada ”Q” = sisteme giren enerji, \u0394”U” = sistemin i\u00e7 enerjisindeki de\u011fi\u015fim, ve \u00b1”W” = sistemin yapt\u0131\u011f\u0131 i\u015fi g\u00f6sterir.<\/p>\n
”’\u0130kinci Yasa:”’Bir\u00e7ok alanda uygulanabilen ve g\u00fc\u00e7l\u00fc bir yasa yasa olan ikinci yasa \u015f\u00f6yle belirtilebilir:
\n ”Bir \u0131s\u0131 kayna\u011f\u0131ndan \u0131s\u0131 \u00e7ekip buna e\u015fit miktarda i\u015f yapan ve ba\u015fka hi\u00e7bir sonucu olmayan bir d\u00f6ng\u00fc elde etmek imkans\u0131zd\u0131r.” ( Kelvin- Planck Bildirisi)<\/p>\n
: ya da<\/p>\n
”So\u011fuk bir cisimden s\u0131cak bir cisme \u0131s\u0131 ak\u0131\u015f\u0131 d\u0131\u015f\u0131nda bir etkisi olmayan bir i\u015flem elde etmek imkans\u0131zd\u0131r.” ( Clausius Bildirisi)<\/p>\n
Termal olarak izole edilmi\u015f b\u00fcy\u00fck bir sistemin entropisi hi\u00e7bir zaman azalmaz (bkz: Maxwell’in Cini). Lakin mikroskopik bir sistem, yasan\u0131n dedi\u011finin tersine entropi dalgalanmalar\u0131 ya\u015fayabilir (bkz: Dalgalanma Teoremi). Asl\u0131nda, dalgalanma teoreminin zamana g\u00f6re tersinebilir dinamik ve nedensellik ilkesinden \u00e7\u0131kan matematiksel kan\u0131t\u0131 ikinci yasan\u0131n bir kan\u0131t\u0131n\u0131 olu\u015fturur. Mant\u0131ksal bak\u0131mdan ikinci yasa bu \u015fekilde asl\u0131nda fizi\u011fin bir yasas\u0131ndan ziyade g\u00f6reli olarak b\u00fcy\u00fck sistemler ve uzun zamanlar i\u00e7in ge\u00e7erli bir teoremi haline gelir.<\/p>\n
”’\u00dc\u00e7\u00fcnc\u00fc Yasa”’: Bu yasa neden bir maddeyi mutlak s\u0131f\u0131ra kadar so\u011futman\u0131n imkans\u0131z oldu\u011funu belirtir:<\/p>\n
”S\u0131cakl\u0131k mutlak s\u0131f\u0131ra yakla\u015ft\u0131k\u00e7a b\u00fct\u00fcn hareketler s\u0131f\u0131ra yakla\u015f\u0131r.”<\/p>\n
\u0131cakl\u0131k mutlak s\u0131f\u0131ra yakla\u015ft\u0131k\u00e7a, bir sistemin entropisi bir sabite yakla\u015f\u0131r. Bu say\u0131n\u0131n s\u0131f\u0131r de\u011fil de bir sabit olmas\u0131n\u0131n sebebi, b\u00fct\u00fcn hareketler durmas\u0131na (ve buna ba\u011fl\u0131 olan belirsizliklerin yok olmas\u0131na) ra\u011fmen kristal olmayan maddelerin molek\u00fcler dizilimlerinin farkl\u0131 olmas\u0131ndan kaynaklanan bir belirsizli\u011fin hala mevcut olmas\u0131d\u0131r. Ayr\u0131ca \u00fc\u00e7\u00fcnc\u00fc yasa sayesinde maddelerin mutlak s\u0131f\u0131rdaki entropileri referans al\u0131nmak \u00fczere kimyasal tepkimelerin incelenmesinde \u00e7ok yararl\u0131 olan mutlak entropi tan\u0131mlanabilir.<\/p>\n
Bu yasalardan birini ihlal eden makinalara o yasan\u0131n numaras\u0131 t\u00fcr\u00fcnden (\u00f6rne\u011fin, yoktan enerji yarat\u0131yorsa birinci t\u00fcrden) devridaim makinas\u0131(ilgin\u00e7 bir \u015fekilde T\u00fcrk\u00e7e’de “”’Con Ahmet Makinas\u0131”'”) denir.<\/p>\n
Bu yasalar \u00e7e\u015fitli komik \u00e7e\u015fitlemeleri de vard\u0131r:<\/p>\n
Ginsberg’in teoremi: (1) kazanamazs\u0131n\u0131z, (2) berabere kalamazs\u0131n\u0131z, ve (3) oyundan \u00e7\u0131kamazs\u0131n\u0131z.<\/p>\n
Ya da: (1) \u00e7al\u0131\u015fmadan bir \u015fey elde edemezsiniz, (2) \u00e7al\u0131\u015farak en fazla elde edebilece\u011finiz \u015fey ancak kars\u0131z zarars\u0131z olmakt\u0131r, ve (3) bunu da ancak mutlak s\u0131f\u0131rda elde edebilirsiniz.<\/p>\n
Ya da, (1) oyunu ne kazanabilirsiniz ne de oyundan \u00e7\u0131kabilirsiniz, (2) \u00e7ok so\u011fuk olmad\u0131\u011f\u0131 s\u00fcrece oyunu berabere bitiremezsiniz, (3) hava o kadar so\u011fumaz.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Termodinamik, Termodinamik, ( Yunancada: ”thermos”:\u0131s\u0131 ve ”dynamic”:de\u011fi\u015fim). Baz\u0131 T\u00fcrk\u00e7e kaynaklarda \u0131s\u0131l devingi olarak da ge\u00e7er. Enerji, \u0131s\u0131, i\u015f ve entropi gibi fiziksel kavramlarla ilgilenen bilim dal\u0131. Termodinamik yasalar\u0131n\u0131n istatistiksel mekanikten t\u00fcretilebilece\u011fi g\u00f6sterilmi\u015ftir. Termodinamik her ne kadar sistemlerin madde ve\/veya enerji al\u0131p-vermesiyle ilgilense de, bu i\u015flemlerin h\u0131z\u0131yla ilgilenmez. Bundan dolay\u0131 asl\u0131nda termodinamik denilirken, denge termodinami\u011fi kastedilir. …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1407,1403],"tags":[6885,6886,6884,2163,6887],"class_list":["post-2821","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fen-ve-teknoloji-odevleri","category-odevler","tag-entropi","tag-evrensel-gaz-sabiti","tag-mekanik-degiskenler","tag-termodinamik","tag-termodinamik-sistemler"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2821","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2821"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2821\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2821"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2821"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2821"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}