Termodinamik

Bilgibank, Hoşgeldiniz
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Carnot döngüsündeki durma noktalarına göre etiketli harfler, sıcak gövdeyi (kazan), çalışma gövdesini (sistem, buhar) ve soğuk gövdeyi (su) gösteren özgün 1824 Carnot ısı motorunun açıklayıcı renk versiyonudur..

Termodinamik Bir bilim dalı ısı ve sıcaklık ile ve bunların enerji ve işle olan ilişkisiyle ilgilidir. Bu miktarların davranışı, söz konusu malzeme veya sistemin bileşimine veya spesifik özelliklerine bakılmaksızın dört termodinamik yasalar tarafından yönetilir. Bu miktarların davranışı, söz konusu malzeme veya sistemin bileşimine veya spesifik özelliklerine bakılmaksızın dört termodinamik yasalar tarafından yönetilir. Termodinamiğin yasaları istatistiksel mekaniğin mikroskopik bileşenleri ile açıklanmaktadır.

Termodinamik, bilimin ve mühendisliğin, özellikle de fizikokimyası, kimya mühendisliği ve makine mühendisliği konularında geniş bir yelpazede uygulanmaktadır. Tarihsel olarak termodinamik, erken buhar motorlarının verimliliğini arttırma arzusundan, özellikle de Fransız fizikçisi Nicolas Léonard Sadi Carnot'un (1824) çalışmalarıyla geliştirildi; bu da, motor verimliliğinin Fransa'nın Napolyon Savaşlarını kazanmasına yardımcı olabilecek anahtar olduğuna inandı.[1] İskoç fizikçisi Lord Kelvin, 1854'te termodinamiğin özlü bir tanımını ilk kez yapan kişi olmuştur.[2]

Termodinamik, cisimlerin birbirine bitişik kısımları arasında etkiyen kuvvetler ile ısı arasındaki ilişkinin konusudur ve sıcaklığın elektrik ajansı ile ilişkisidir.

Termodinamiğin mekanik ısı motorlarına ilk uygulaması başlangıçta kimyasal bileşikler ve kimyasal reaksiyonların incelenmesine kadar genişletildi. Kimyasal termodinamik, kimyasal tepkimeler sürecinde entropinin rolünü araştırır ve alanın genişlemesini ve bilgisini sağlamıştır.[3][4][5][6][7][8][9][10][11] Termodinamiğin diğer formülasyonları önümüzdeki on yıllarda ortaya çıktı. İstatistiksel termodinamik veya istatistiksel mekanik, parçacıkların mikroskobik davranışlarından toplu hareketinin istatistiksel tahminleriyle ilgilidir. 1909'da Constantin Carathéodory, termodinamiğin aksiyomatik formülasyonunda alana tamamen matematiksel bir yaklaşım getirdi; bu tanım genellikle geometrik termodinamik olarak adlandırılır.

Giriş

Termodinamik sistemlerin dikkate alınması gereken başlıca nokta, termodinamiğin yasalarıdır, aksiyomatik bir temel oluşturan dört ilkedir. Birinci kanun, enerjinin, ısı ve iş gibi fiziksel sistemler arasında değiştirilebileceğini belirtir.[12] İkinci kanun, bir sistemin düzen durumunu nicelleştiren ve sistemden çıkarılabilecek yararlı işi nicelleştirmek için kullanılabilen entropi adı verilen bir miktarın varlığını tanımlar.[13]

Termodinamikte, büyük nesneler topluluğu arasındaki etkileşimler incelenir ve kategorize edilir. Bunun merkezi termodinamik sistemin ve çevrenin kavramlarıdır. Bir sistem ortalama hareketleri özelliklerini tanımlayan parçacıklardan oluşur ve bu özellikler sırasıyla denklemler vasıtasıyla birbiriyle ilişkilendirilir. Denge ve spontan işlemler için koşulların belirlenmesinde yararlı olan iç enerji ve termodinamik potansiyelleri ifade etmek için özellikler birleştirilebilir.

Bu araçlarla termodinamik, sistemlerin çevrelerindeki değişikliklere nasıl tepki verdiğini açıklamak için kullanılabilir. Bu, bilim, mühendislik, örneğin motorlar, faz geçişleri, kimyasal reaksiyonlar, nakliye olayları ve hatta kara delikler gibi çok çeşitli konulara uygulanabilir. Termodinamiğin sonuçları fizikteki diğer alanlar ve kimya, kimya mühendisliği, havacılık mühendisliği, mekanik mühendislik, hücre biyolojisi, biyomedikal mühendisliği, malzeme bilimi ve ekonomi için çok önemlidir.[14][15]

Denge dışı termodinamiğin çoğu klasik tedavinin bir uzantısı olarak ele alınır, ancak istatistiksel mekanik bu alana pek çok gelişme getirdi.


Kaynak

  1. ↑ Clausius, Rudolf (1850). On the Motive Power of Heat, and on the Laws which can be deduced from it for the Theory of Heat. Poggendorff's Annalen der Physik, LXXIX (Dover Reprint). ISBN 0-486-59065-8. 
  2. ↑ Mathematical and Physical Papers. C.J. Clay, M.A. & Son, Cambridge University Press. 1882. 
  3. ↑ Gibbs, Willard, J. (1876). Transactions of the Connecticut Academy, III, pp. 108-248, Oct. 1875-May 1876, and pp. 343-524, May 1877-July 1878.
  4. ↑ Duhem, P.M.M. (1886). Le Potential Thermodynamique et ses Applications, Hermann, Paris.
  5. ↑ Lewis, Gilbert N.; Randall, Merle (1923). Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances. McGraw-Hill Book Co. Inc. 
  6. ↑ Guggenheim, E.A. (1933). Modern Thermodynamics by the Methods of J.W. Gibbs, Methuen, London.
  7. ↑ Guggenheim, E.A. (1949/1967). Thermodynamics. An Advanced Treatment for Chemists and Physicists, 1st edition 1949, 5th edition 1967, North-Holland, Amsterdam.
  8. ↑ Chemical Thermodynamics. Longmans, Green & Co., London. Includes classical non-equilibrium thermodynamics. 1954. 
  9. ↑ Enrico Fermi (1956). Thermodynamics. Courier Dover Publications. pp. (ix). ISBN 048660361X. OCLC 230763036. 
  10. ↑ Perrot, Pierre (1998). A to Z of Thermodynamics. Oxford University Press. ISBN 0-19-856552-6. OCLC 123283342. 
  11. ↑ The Essential Dictionary of Science. Barnes & Noble Books. 2004. ISBN 0-7607-4616-8. OCLC 58732844. 
  12. ↑ Van Ness, H.C. (1983) [1969]. Understanding Thermodynamics. Dover Publications, Inc. ISBN 9780486632773. OCLC 8846081. 
  13. ↑ Entropy and its Physical Meaning. Taylor and Francis. 1998. ISBN 0-7484-0569-0. OCLC 36457809. 
  14. ↑ {{{başlık}}}. ISBN 0-07-310445-0. OCLC 56491111.
  15. ↑ Biological Thermodynamics. Cambridge University Press. 2001. ISBN 0-521-79549-4. OCLC 43993556. 
"Bilgibank.tk" adresinden alınmıştır.