termodinamiÄŸin mucidi

Mekanik değişkenler, temel klasik veya parçacık fiziği tanımlarıyla tarif edilebilirken, istatistiksel değişkenler sadece istatistiksel mekanik tanımlarıyla anlaşılabilir.1A2C1 ve 1B2C1 çevrimleri birbirlerine eşittir. Termodinamiğin 1. kanunu uygulandığında a ve b denklemleri ortaya çıkar b denklemi a denkleminden çıkarırsak c denklemini buluruz.
AÅŸağıdaki formüllerdeKlasik mekanik | Elektromanyetizm | Termodinamik | Genel görelilik | Kuantum mekaniÄŸi Ya da, (1) oyunu ne kazanabilirsiniz ne de oyundan çıkabilirsiniz, (2) çok soÄŸuk olmadığı sürece oyunu berabere bitiremezsiniz, (3) hava o kadar soÄŸumaz.Bu denklemde R evrensel gaz sabiti’dir. Ayrıca istatistiksel mekanik terimleriyle bu denklem şöyle yazılır:olmak üzere;Bu yazıda oldukça yararlanılan Wikipedia Ä°ngilizce termodinamik baÅŸlığıTermodinamik her ne kadar sistemlerin madde ve/veya enerji alış-veriÅŸiyle ilgilense de, bu iÅŸlemlerin hızıyla ilgilenmez. Bundan dolayı aslında termodinamik denilirken, denge termodinamiÄŸi kastedilir. Bu yüzden termodinamiÄŸin ana kavramlarından biri “quasi-statik” (yarı-duraÄŸan) adı verilen, idealize edilmiÅŸ “sonsuz yavaÅŸlıkta” olaylardır. Zamana baÄŸlı termodinamik olaylarla, denge halinde olmayan termodinamik ilgilenir.Bu yasaların çeÅŸitli komik çeÅŸitlemeleri de vardır:göstersin. Ama bir de çevrime ihtiyaç duyuyoruz ÅŸimdi onu da basit olarak çizelim,
Termal olarak izole edilmiÅŸ büyük bir sistemin entropisi hiçbir zaman azalmaz (bkz: Maxwell’in Cini). Ancak mikroskopik bir sistem, yasanın dediÄŸinin tersine entropi dalgalanmaları yaÅŸayabilir (bkz: Dalgalanma Teoremi). Aslında, dalgalanma teoreminin zamana göre tersinebilir dinamik ve nedensellik ilkesinden çıkan matematiksel kanıtı ikinci yasanın bir kanıtını oluÅŸturur. Mantıksal bakımdan ikinci yasa bu ÅŸekilde aslında fiziÄŸin bir yasasından ziyade göreli olarak büyük sistemler ve uzun zamanlar için geçerli bir teoremi haline gelir. Ludwig Boltzmann tarafından tanımlanmıştır. Sisteme dışardan enerji verilmediÄŸi sürece düzenin düzensizliÄŸe düzensizliÄŸin de kaosa dönüşeceÄŸini anlatır. Kırık bir bardağın durup dururken veya kırarken harcanan enerjiden daha azı kullanılarak eski haline döndürülemeyeceÄŸi örneÄŸi verilir klasik olarak. Yine aynı ÅŸekilde devrilen bir kitabı düzeltmek için devirirken harcanan enerjiden fazlasını kullanmak gerekir, potansiyel enerjinin bir kısmı ısıya dönüşmüştür ve geri getirilemez. Aynı zamanda evrendeki düzensizlik eÄŸilimini de anlatır. Düzensizlik eÄŸilimini anlatırken entropi kelimesini kullanır. Yunanca, en = ingilizcedeki ‘in’ gibidir, önüne geldiÄŸi kelimeye -de, -da eki verir ve tropos = yol kelimesinin çoÄŸulu olan ‘tropoi’ (tropi diye telaffuz edilir) kelimesinden. Yani; “yolda”).Bu yasa neden bir maddeyi mutlak sıfıra kadar soÄŸutmanın imkânsız olduÄŸunu belirtir:Daha basit bir ifadeyle farklı sıcaklıklarda iki cisim ısıl bakımdan temas ederse sıcak olan cisim soÄŸur, soÄŸuk olan cisim ısınır. Ä°ÅŸin temelinde, iki farklı sıcaklığa sahip iki cisim arasında gerçekleÅŸen ısı akışının sıcak cisimden soÄŸuk cisme gerçekleÅŸtiÄŸi gerçeÄŸi yatar, bazı soÄŸuk cisimlerin sıcak, ya da bazı sıcak cisimlerin soÄŸuk algılanması mümkündür. –30 derece soÄŸuk olarak düşünülebilirse de –50 dereceye göre daha sıcaktır. Isı akışının soÄŸuktan sıcaÄŸa doÄŸru olmayışının temeli ÅŸudur: sıcaklık, malzeme atomlarının, daha doÄŸrusu elektronlarının kinetik enerjisine etki eden bir faktördür. Elektronlar her zaman temel enerji seviyesinde olacak ÅŸekilde davranış gösterirler. Fazla kinetik enerjilerini aktarmak ve temel enerji seviyesine dönmek isterler. Sıcaklık, malzeme içinde atomların titreÅŸmesi ile iletilir. Bu nedenledir ki, ısı akışı sıcak cisimden soÄŸuk cisime doÄŸru gerçekleÅŸir.Sistemin herhangi bir hal deÄŸiÅŸimindeki enerjisi de;TermodinamiÄŸin en basit yasasıdır. EÄŸer iki sistem birbirleriyle etkileÅŸim içerisindeyken aralarında ısı veya madde alışveriÅŸi olmuyorsa bu sistemler termodinamik dengededirler. Sıfırıncı yasa şöyle der:formülü çıkar. Termodinamikte enerji, maddenin yapısına baÄŸlı iç enerji ve koordinat eksenlerine baÄŸlı olan kinetik enerji (E_K) ve potansiyel enerji (E_P) olarak ayrılabilir;Ginsberg’in teoremi: (1) kazanamazsınız, (2) berabere kalamazsınız, ve (3) oyundan çıkamazsınız.Ya da: (1) çalışmadan bir ÅŸey elde edemezsiniz, (2) çalışarak en fazla elde edebileceÄŸiniz ÅŸey ancak karsız zararsız olmaktır, ve (3) bunu da ancak mutlak sıfırda elde edebilirsiniz.Parçacık fiziÄŸi |  | YoÄŸun madde fiziÄŸi  | Atom fiziÄŸi |Bu yasalardan birini ihlal eden makinalara o yasanın numarası türünden (örneÄŸin, yoktan enerji yaratıyorsa birinci türden) devridaim makinası (ilginç bir ÅŸekilde Türkçe’de “Con Ahmet Makinası“) denir.Termodinamik, (Yunancada: thermos:ısı ve dynamic:enerji). Bazı Türkçe kaynaklarda ısıl devingi olarak da geçer. Enerji, ısı, iÅŸ, entropi ve ekserji gibi fiziksel kavramlarla ilgilenen bilim dalı. Termodinamik yasalarının istatistiksel mekanikten türetilebileceÄŸi gösterilmiÅŸtir.Bir sistemin iç enerjisindeki artış: sisteme verilen ısı ile, sistemin çevresine uyguladığı iÅŸ arasındaki farktır.”Dökülen sütün arkasından aÄŸlamayın, evrenin bütün kuvvetleri sütü dökmeyi aklına koymuÅŸtu bir kez.” – William Somerset Maugham
TermodinamiÄŸin çoÄŸu uygulamasında, bir ya da daha çok deÄŸiÅŸken sabit tutulurken, diÄŸer deÄŸiÅŸkenlerin bunlara göre nasıl deÄŸiÅŸtiÄŸi incelenir ve bu da sistemin matematiksel olarak (n sabit tutulmayan deÄŸiÅŸkenlerin sayısı olmak üzere) n boyutlu bir uzay olarak tarif edilebileceÄŸi anlamına gelir. Ä°statistiksel mekaniÄŸi fizik yasalarıyla birleÅŸtirerek, bu deÄŸiÅŸkenleri birbirleri cinsinden ifade edecek “durum denklemleri” yazılabilir. Bunların en basit ve en önemli olanlarından biri ise ideal gaz yasasıdır.Bu deÄŸiÅŸkenler genellikle sistemin ya kendisini, ya da çevre koÅŸulları tarif etmek için kullanılır. En çok kullanılanlar ve simgeleri ÅŸunlardır:”Bu evde biz termodinamik kurallarına uyarız!” (Lisa enerjisi zamanla artan bir devridaim makinası yaptıktan sonra ) – Homer Simpson1931 yılında Ralph H. Fowler tarafından tanımlanan bu yasa, temel bir fizik ilkesi olarak karşımıza çıktığından, doÄŸal olarak 1. ve 2. yasalardan önce gelmek zorunluluÄŸu doÄŸmuÅŸ ve sıfırıncı yasa adını almıştır.Fizik Portalı konusudur. diÄŸer konularSıcaklık mutlak sıfıra yaklaÅŸtıkça, bir sistemin entropisi bir sabite yaklaşır. Bu sayının sıfır deÄŸil de bir sabit olmasının sebebi, bütün hareketler durmasına ve buna baÄŸlı olan belirsizliklerin yok olmasına raÄŸmen kristal olmayan maddelerin moleküler dizilimlerinin farklı olmasından kaynaklanan bir belirsizliÄŸin hala mevcut olmasıdır. Ayrıca üçüncü yasa sayesinde maddelerin mutlak sıfırdaki entropileri referans alınmak üzere kimyasal tepkimelerin incelenmesinde çok yararlı olan mutlak entropi tanımlanabilir.Termodinamik yasaları çok genel bir geçerliliÄŸe sahiptirler ve karşılıklı etkileÅŸimlerin ayrıntılarına veya incelenen sistemin özelliklerine baÄŸlı olarak deÄŸiÅŸmezler. Yani bir sistemin sadece madde veya enerji giriÅŸ-çıkışı bilinse dahi bu sisteme uygulanabilirler.1A2 ve 1B2 aynı haller arasında herhangi iki hal deÄŸiÅŸimi olduÄŸundan δQ – δW ifadesinin 1-2 noktası arasındaki bütün hal deÄŸiÅŸimleri için bağımsız olduÄŸu söylenebilir. Bunların farkı nokta fonksiyonudur ve tam diferansiyeldir. Bu sisteme has bir özellik olup sistemin enerjisidir ve E ile gösterilir (E=δQ-δW) sonsuz küçük hal deÄŸiÅŸimi için bu formülün integrali alınırsa;Bu denklemde de k Boltzmann sabiti’dir.Åžimdi bu ÅŸekilde sistemin herhangi iki hali görünüyor yani 1 ve 2 nolu noktalar. Hal deÄŸiÅŸimleri ise A , B , C çizgileriyle saÄŸlansın. Ok yönleri de hal deÄŸiÅŸimlerinin olacağı yönler. Åžimdi hal deÄŸiÅŸimleri 1A2 ve 1B2 ise 2C1 ilk hale dönülen durumdur. Åžimdi çevrimleri kurguluyalım elimizde 1A2C1 ve 1B2C1 çevrimleri var:Birçok alanda uygulanabilen ikinci yasa şöyle tanımlanabilir:Entalpi,özel bir fonksiyondur.Basınç sabit olduÄŸu zaman bize ısıyı verir. Bu dört potansiyelin diferansiyel denklemlerini ve zincirleme türev kuralını kullanarak bu dört potansiyel, deÄŸiÅŸkenler ve birbirleri cinsinden yazılabilir:”Termodinamik komik bir konudur. Ä°lk defa öğrendiÄŸinizde, ne olduÄŸunu anlamazsınız bile. Ä°kinci defa üzerinden geçtiÄŸinizde, bir-iki nokta hariç anladığınızı düşünürsünüz. Üçüncü defa baktığınızda ise, anlamadığınızı bilirsiniz, ama o zamana kadar konuya alıştığınız için bu sizi o kadar rahatsız etmez.” – Arnold SommerfeldBu yasa “enerjinin korunumu” olarak da bilinir. Enerji yoktan var edilemez ve yok edilemez sadece bir ÅŸekilden diÄŸerine dönüşür. Bir sistemin herhangi bir çevrimi için çevrim sırasında ısı alışveriÅŸi ile iÅŸ alışveriÅŸi aynı birim sisteminde birbirlerine eÅŸit farklı birim sistemlerinde ise birbirlerine orantılı olmak zorundadır. Bu ifadelerin yapılan deneylerle doÄŸruluÄŸu gözlenmiÅŸtir fakat ispat edilememektedir. Bütün bu ifadeler matematiksel olarak çok daha kolay ifade edilebilir.Termodinamik deÄŸiÅŸkenler vasıtasıyla dört tane termodinamik potansiyel tanımlanabilir:
Kaynak: http://tr.wikipedia.org/wiki/Termodinamik