Termodinamik yasaları

05 Ocak 2013 16:580 comments

Termodinamik, ısının enerji ve faydalı iş olarak tanımladığımız fiziksel olgularla ilişkisini inceleyen doğa bilimidir.

leonardo da vinci devirdaim makinesi Termodinamik yasaları

Termodinamik sistemler makroskopik olgularla -ısı, enerji ve sıcaklık gibi- tanımlanır. Termodinamik mikroskobik sistemlerle uğraşan alt dalları olmasına rağmen, genel olarak maddenin mikroskobik bileşenleriyle uğraşmaz. Termodinamik yasalar bu makroskopik olguları tanımlar, bu olguların değişik şartlar altında nasıl davrandığını inceler ve bu davranışların sınırını çizer. Bir başka deyişle, popüler bilim yazarlarının en çok karşılaştığı sorulardan ikisi olan “devridaim makinesi yapmak olanaklı mı?” ve “mutlak sıfıra ulaşılabilir mi?” sorularına gönül rahatlığı ile “hayır” cevabı vermesini sağlar.

Nasıl Çalışır?

Entropi, bir sistemin birim sıcaklık için faydalı işe dönüşemeyecek ısı enerjisinin bir ölçüsüdür. Sıfırdan büyük olduğu zamanlarda
bir enerji kaybını, fazladan enerji verilmeden işlemin geri döndürülemeyeceğini gösterir. Sistemin kendiliğinden eski haline dönememesini ve düzensizliğe doğru kayışını gösterir. Sistemin düzensizliğinin bir ölçüsüdür.

Devridaim makinesi

devirdaim makinesi Termodinamik yasaları

Başlangıç enerjisi verilerek ilk hareket sağlandıktan sonra dışarıdan enerji almaksızın aynı hareketi sürekli olarak tekrarlayabileceği düşünülen makineler.
Bu makineler ilk enerjiden başka enerji girişi olmadan faydalı iş üretmeye çalışır. Prensipte Newton mekaniğine aykırı da olmayabilir,
fakat enerjinin korunumu ve termodinamik yasalarını çiğner.

 

Termodinamiğin sıfırıncı yasası
Tarihsel olarak diğerlerinden sonra ifade edilmesine rağmen, diğerlerinin anlaşılması için çok önemli olması sebebiyle bu ismi almıştır.
İki termodinamik sistemin bir üçüncüsüyle termal dengede olması durumunda, birbirleriyle de denge de olmaları gerektiğini ifade
eder. Bu yasa sıcaklık kavramının tanımlanmasını sağlar.

Termodinamiğin birinci yasası

Bir cisme veya sisteme verilen enerji, iç enerjideki değişimin ve yapılan işin toplamına eşittir. Bu yasa ısı ve işin enerjinin bir biçimi olduğunu açıklar. Bu yasadan çıkan en önemli sonuç ise enerjinin her zaman korunduğu yani yoktan var edilemediği ve varken de yok edilemediğidir. Devridaim makinelerinin bir kısmı bu yasayı ihlal ettiği için yapılmaları da olanaksızdır. “Enerji üretmek “ kavramını enerjinin bir formunu insanoğlunun kullanabileceği başka bir forma çevirmek olarak anlıyoruz. Devridaim makineleri ise verilen
bir ilk enerjiyi çoğaltmayı hedeflediği için enerji korunumunu ihlal eder.

Termodinamiğin ikinci yasası
Termodinamiğin ikinci yasası entropi olarak isimlendiren kavramı tanımlar ve termal işlemlerde yönü belirler. Suyun yukarıdan aşağı akması gibi ısı da sıcaktan soğuğa akar. Bu yönü belirleyen entropidir. Tüm termal işlemlerde entropi ya sıfırdır ya pozitiftir. Eğer entropi sıfır ise işlem tersinir, eğer pozitifse tersinmezdir yani işlem geri döndürülemez. Ok yaydan çıkmıştır bir kere.
Termodinamiğin birinci yasası enerjininyoktan var edilmesinin imkânsız olduğunu söyleyerek devridaim makinelerinin  yapılamayacağını gösterir. İkinci yasa ise termal bir süreçte yapılan işi ve verilen iç enerjiyi geri döndürmenin imkânsız olduğunu
göstererek sonsuz bir döngünün mümkün olamayacağını ispatlar.

entropi Termodinamik yasaları

Termodinamiğin üçüncü yasası
Bu yasa ise mutlak sıfır noktasını tanımlar. Mükemmel bir kristalin entropisi mutlak sıfır sıcaklığında sıfırdır. Mutlak sıfır noktası cisimlerin entropisini tanımlamak için konulmuş olası en düşük sıcaklıktır. Gerçek hayatta mükemmel olmayan kristaller içinse
sıcaklık mutlak sıfıra doğru yaklaşırken, entropi sıfırdan farklı bir sabit değere yaklaşır. Mutlak sıfıra şu an ne kadar yaklaşabildiğimizi öğrenmek istiyorsanız daha ayrıntılı bilgiyi Bilim ve Teknik dergisinin 2011 yılı Nisan ve Mayıs sayılarındaki “Merak Ettikleriniz” köşesinde bulabilirsiniz.

Murat Yıldırım, Bilim ve Teknik Aralık 2012

bumerang dogum gunu 46860 Termodinamik yasaları
Etiketler:

Son Yazılar

  • Ayyıldız Tim AffetmiyorAyyıldız Tim Affetmiyor
  • HTC, Android L güncellemesini dağıtacakHTC, Android L güncellemesini dağıtacak
  • Google, Android L’nin geliştirici önizleme sürümünü duyurduGoogle, Android L’nin geliştirici önizleme sürümünü duyurdu
  • Facebook, kullanıcılarını çok kızdırdıFacebook, kullanıcılarını çok kızdırdı

ARŞİVE GİR