Termodinamik, ısı ve diğer enerji türleri arasındaki ilişkiyi kapsayan bilim alanıdır. Termodinamik 1800'lerin başında keşfedildi ve incelendi. O zamanlar buhar motorlarının kullanımı ile ilişkilendirilmiş ve önem kazanmıştır.
Termodinamik ve Özellikleri Nelerdir?
Termodinamik dört yasaya ayrılabilir. Termodinamiğin yasalarına diğer üç yasadan sonra eklenmesine rağmen, genellikle ilk önce sıfırıncı yasa tartışılır. İki sistem üçüncü bir sistemle termal dengede olduğunda, birbirleriyle de termal dengede olduklarını belirtir. Başka bir deyişle, eğer iki sistem üçüncü bir sistemle aynı sıcaklıktaysa, o zaman üçü de aynı sıcaklıktadır.
Termodinamiğin birinci yasası, bir sistemin toplam enerjisinin bir biçimden diğerine dönüştürüldüğünde bile sabit kaldığını belirtir. Örneğin, bir nesnenin hareket halindeyken sahip olduğu kinetik enerji, bir sürücü arabayı yavaşlatmak için fren yaptığında termal enerjiye dönüştürülür. İnsanların termodinamiğin birinci yasasını hatırlamalarına yardımcı olacak sık sık sloganlar vardır: "İş ısıdır ve ısı iştir." Prensip olarak, iş ve ısı eşdeğerdir.
Termodinamiğin ikinci yasası, bilimin en temel yasalarından biridir. Isı, daha düşük sıcaklıktaki bir sistemden daha yüksek sıcaklıktaki bir sisteme kendiliğinden akamaz. Böyle bir eylemin gerçekleşmesi için iş yapılması gerekir. Bir bardak ılık suya bir buz küpü konulursa, sudan gelen ısı içine akarken buz küpü eriyecektir. Sonuç, biraz daha soğuk olan bir bardak sudur. Buz küpleri ancak enerji tüketildiğinde oluşabilir.
İkinci yasanın yalnızca bir enerji kaynağıyla nasıl çalıştığına dair başka bir örnek, eski bir buzdolabında görülebilir. Bu durumda, buzdolabının içini soğutmak, dışını ısıtır. Böylece iş yapılır ve iş ısı üretir. İş, buzdolabının pompası tarafından tamamlanır.
Termodinamiğin ikinci yasası da şeylerin (nesnelerin) eskiyebileceğini belirtir. Örneğin, bir tuğla ev bakılmazsa, sonunda rüzgar, yağmur, soğuk ve diğer hava koşullarından ufalanır. Bununla birlikte, bir höyük sahipsiz bırakılırsa, iş eklenmedikçe asla bir ev oluşturmayacaktır.
Termodinamiğin üçüncü yasası, bir biçimden diğerine giden sistemin entropisindeki değişikliğin, Kelvin ölçeğinde sıcaklığı sıfıra yaklaştıkça sıfıra yöneldiğini belirtir. Kelvin ölçeğinde sıfır, sıcaklığın mutlak alt sınırıdır. Entropi, bir sistemin enerjisinin iş yapmak için kullanılabilirliği olarak tanımlanır. Mutlak bir entropi ölçeği olduğu sonucu çıkar. Sonuç olarak, hiçbir gerçek sistem Kelvin ölçeğinde sıfır dereceye asla ulaşamaz.
Yorum Gönder