Termodinamik yasaları (Kanunları) nedir?

ridrelen yasalarııralasay TermodinakikanidomreT

Fiziğin ve pek çok mühendislik dalının temeli termodinamik yasalarıdır. Termodinamik yasalarını bilmek, bilimin temelidir ve bu yasaları bilmemek bilim yapmayı, fizik ve mühendislik yapmayı imkansız kılar! Termodinamik kanunları o kadar önemlidir ki; eğer bu kanunları bilmeseniz araştırma yaptığınız deneyin doğru çıkması imkansızdır! Ya da sizin için doğru olsa bile reelde yanlıştır! O yüzden de eğer fizikle veya mühendislikte uğraşıcaksanız termodinamik yasalarını çok iyi bilmeniz gerekir!…

Termodinamik yasaları başlı başına bir fizik dalı gibidir ve bu bilimi öğrenmek akademik disiplin gerektirir! Yani termodinamik yasalarını öğrenmek ve kavramak için yüzlerce kitap ve makaleye hakim olmanız gerekir! Dolayısıyla da burada yazacağımı bir kaç satır ile termodinamik yasalarının ne olduğunu anlatamam! Size anlatabileceğim şey ancak termodinamik yasalarının neler olduğunu anlatabilmektir. Bu yüzden de termodinamik yasalarını anlamak, anladıktan sonra bunu fende kullanmak başlı başına bir bilim dalıdır! Neyse lafı daha fazla uzatmadan neymiş bu termodinamik yasaları bir bakalım!…

Termodinamik in temelde dört temel yasası vardır ve bunlar “1,2,3,4” diye sıralanmaz! Termodimağin ilk yasası; “sıfırıncı yasadır.” Yani termodinamik yasaları sıralanırken; “0,1,2,3” diye sıralanır! termodinamik yasalarının bu diliziliminin nedeni; önem sırasına göre sıralamasında kaynaklanır! Yani termodinamik in sıfırıncı yasası en önemli yasadır. Ancak bu yasa diğer üç yasadan daha sonra kanun haline geldiği için önem sırasına göre ilk sırada olması gerekiyordu! Dolayısıyla da sıralamayı bozmamak için termodinamiğin en son kanun haline gelen yasası, “Sıfırıncı yasa” olarak sınıflandırılmıştır…

Termodinamik yasalarının neler olduğuna bakmadan önce “Termodinamik nedi?” kısaca değinmek gerekir!. Termodinamik; en kısa tanımıyla enerjinin davranışını, doğasını kavramak, bu enerjiyi yönlendirebilmek, en verimli şekilde kullanabilmek için geliştirilmiş bir fizik dalıdır ve termodinamik yasaları da fiziğin bu dalının temellerini oluşturur!… Termodinamik kanunları sadece fizikçiler değil herkesi ilgilendiren bir bilim dalıdır…

Termodinamiğin sıfırıncı yasası

Termodinamiğin sıfırıncı yasası

“iki ayrı cisim, üçüncü bir cisimle ışıl dengede ise, bu üç çişim birbirleriyle de ışıl dengededir!”

Yani birbirlerine değmeyen iki cismin değdiği üçüncü bir cisim varsa, bu iki cisimden ikisinin sıcaklığı aynıysa dolayısıyla üçüncü cismin sıcaklığı da aynıdır! Mesala; aynı özelliğe sahip üç küremiz olduğunu düşünelim! Kürelerden ikisi birbirine değmiyor ancak, bu birbirine değmeyen bu iki kürenin üçüncü bir küreye değdiğini varsayalım! Eğer birbirine değmeyen bu iki kürenin sıcaklığını biliyorsak ve bu sıcaklıklar eşitse o halde üçüncü kürenin sıcaklığını ölçmeye gerek yoktur! Çünkü; Termodinamiğin ilk yasasına göre, enerji her zaman dengede kalmak ister! Asla tek bir noktada toplanmaz! Enerji bulunduğu noktadan temas ettiği başka bir noktaya eşit bir şekilde dağılmak ister! Bu nedenle de üç nesne birbirlerine temas ettirildiğinde ilk yapacakları şey birbirlerinin sıcaklıkların dengelemeye çalışmak olacaktır! Dolayısıyla da birbirine değen üç neseneden ikisinin sıcaklığı aynıysa üçüncüsünü sıcaklığı da diğer ikisiyle aynıdır!

Bu yasa çok önemlidir! Çünkü; enerjinin bu özelliği sayesinde evren var olabilmiştir. Canlılık oluşabilmiş ve insanlık bu zamana kadar en zor şartlardan sıyrılabilmiştir! Çünkü; enerjinin bu özelliği sayesinde evlerimizde sobalarımızla veya klaoriferlerimizle ısınabilmekteyiz! Çünkü; sobadan çıkan ısı enerjisi enerjinin bu özelliği nedeniyle odadaki havayı kullanarak eşit olarak odaya yayılmaya çalışmaktadır!…

Termodinamiğin birinci yasası

entropi

“Enerji yoktan var olamaz! var olan enerji asla yok edilemez! Enerji sadece bir halden bir hale dönüştürülebilir. Formu veya yönü değiştirilebilir!…”

Aslında bu yasanın anlatmak istediği son derece basittir! yoktan enerji var edilemez! Var olan enerji asla yok edilemez! Yani hiç bir şekilde 10 birimlik bir enerji kaynağından 100 birimlik enerji ekde edilemez! Hatta hatta 10 birimlik nerji kaynağından 10 birim enerji dahi elde edilemez! En iyi ihtimalle 8 alırsınız! Daha ötesine geçemezsiniz! Peki neden 10 birimlik enerji potansiyeline sahip bir kaynaktan 10 birim enerji elde edilemez! Bunun nedenini de Termodinamiğin ikinci yasası açıklar…

Termodinamiğin ikinci yasası

Termodinamiğin ikinci yasası

“Enerji hiçbir şekilde kayıpsız bir şekilde çevrilmez!”

Yani, elde ettiğini enerjinin tamamını bir işe veya harekete çevrilemez! Enerji, daima kayıplara uğrar veya bütününü korumak için bir kısmını bünyesinde barındırır.

Termodinamiğin ikinci yasasını anlamak için verilebilecek en iyi örnek “İçten yanmalı motorların enerji verimliliğine bakmaktan geçer!” Araba motorları basitçe benzinin sıkıştırılması ve yanması ardından da oluşan basıncın tekerleklere uşaltırılmasıyla görevlidir. Ancak; Termodinamiğin ikinci yasası gereğince benzinden elde edilen enerjinin tamamı hareket enerjisine dönştürülemez! Tekerlekleri yüzde yüz kapasite ile döndüremez! Çünkü; benzinin ilk yandığı anda ortaya bir işi enerjisi çıkar ve bu isı enerjisi hareket sağlamaz! 100 birimlik enerji potansiyelinin yaklaşık olarak 40 birimi bu işi enerjisiyle kaybolur! Ayrıca maillerin, dişlilerin, tekerleğin sürtünmesiyle de geriye enerjinin sadece %30-35’i kalır! Yani en son teknolojiyle bile üretilen bir motorun kullanabileceği enerji miktarı kapasitesinin %30-35’i sınırlıdır!… Geriye kalan ise; ya işi enerjisine dönüşür veya ekszoslardan dışarıya atılır!…

Termodinamiğin üçüncü yasası

mutlak sıfır

“Bir madednin sıcaklığını ne yaparsanız yapın mutlak sıfıra; yani – 273 dereceye ulaştıramazsınız!”

Çünkü; mutlak sıfır enerjisizliktir! Enerjinin yokluğudur! Madde dediğimiz şeyde zaten yoğunlaşmış ve yavaşlamış enerjiden başka bir şey değildir! Dolayısıyla enerjiden oluşmuş maddeyi mutlak sıfıra indiremezsiniz! Termodinamiğin birinci yasasını hatırlayın. “Enerji yoktan var edilemez! Var olan enerji yok edilemez!” Dolayısıyla da hiç bir maddenin sıcaklığı – 273 dereceye indirilemez! Çok yaklaştırabilirisiniz! – 240 derece yapabilirsiniz! – 260 derece yapabilirsiniz! Ama asla – 273 derecenin altına asla indiremezsiniz! Tıpkı ışıktan daha hızlı hiçbir şey hareket edemez! Argümanı gibi hiç bir maddede mutlak sıfır olamaz! Bu fiziğin en temel kanunlarında biridir!

Termodinamiğin temeli olan bu dört yasa en basit tanımıyla böyledir. Umarım anlaşılmıştır!

Bu site etkileşimli bir sitedir! Dolayısıyla hatalı gördüğünüz yerlerin düzeltilmesi, araştırılması için lütfen abone olun, yorum yapın ve sosyal medya sitelerinde paylaşın!…

1
Kimler Neler Demiş?

avatar
1 Yorum konuları
0 Konu cevapları
0 Aboneler
 
En çok tepki verilen yorum
En sıcak yorum dizisi
1 Yorum yazarları
Bayram Yücel Son yorum yazarları
  Abone Ol!  
En Yeniler Eskiler Beğenilenler
Bildir
Bayram Yücel
Ziyaretçi
Bayram Yücel

Ben bir Makina Mühendisi olarak yazıyorum..Anlatım gerçekten çok sade ve anlaşılabilir olmuş ..Termodinamik yasaları tüm Mühendislik yasalarının temelini oluşturur..O nedenle Termodinamik anlaşılamadan mühendislik olamaz..Hani bazan birileri çıkıp suyla motor çalıştırır ,kendi kendini şarj edip yürüyen araçlar yaptığını iddia eder ya , biz mühendisler de işte bu yasaları hatırlatarak bunların mümkün olamayacağını topluma anlatmaya çalışırız yani kısacası alınan enerji herzaman verilen enerjiden düşüktür verim hiçbirzaman 1 olamaz.. Doğa her zaman iyi bir tüccardır..Günlük hayatta yaşadığımız bu gerçeği eğitim sistemimize de erken yaşlarda dahil etmeli ve çocuklarımızın Doğa yı bilimin ışığında anlamasını kolaylaştırmalıyız…
Esen kalın,sevgiyle kalın..
Bayram Yücel