Termodinamik ve ısı ilişkisi

Çoğu kişi tarafından yanlış anlaşılan ve yanlış yorumlanan "Entropi" gibi kavramlarını da dahil eden Termodinamiği, ve onun ısıyla ilişkisini anlatıyoruz.

Isı ve termodinamik arasındaki ilişki, bilim adamları tarafından tam olarak anlaşılmayan karmaşık bir ilişkidir. Bununla birlikte, ısı ve termodinamiğin nasıl ilişkili olduğunu açıklamak için kullanılabilecek bazı temel ilkeler vardır.

Termodinamik, ısı ve iş arasındaki ilişkinin incelenmesidir. Enerjinin bir biçimden diğerine dönüştürülmesiyle ilgilenen bir fizik dalıdır. Termodinamik, birbirleriyle termal temas halinde olan sistemlerin davranışını incelemek için kullanılır.^[1]

Isı, bir sistemden diğerine aktarılabilen bir enerji şeklidir. Isı aktarıldığında, sistemin sıcaklığında bir değişikliğe neden olur. Isı iletim, konveksiyon veya radyasyon yoluyla aktarılabilir.

İletim, moleküler çarpışmalar yoluyla ısı transferidir. Birbiriyle temas halinde olan iki nesne arasında sıcaklık farkı olduğunda ortaya çıkar. Daha sıcak cismin molekülleri, daha soğuk cismin molekülleri ile çarpışır ve ısı, daha sıcak nesneden daha soğuk cisme aktarılır.

Konveksiyon, ısının akışkan hareketi yoluyla aktarılmasıdır. Bir sıvı (sıvı veya gaz) ısıtıldığında ve sıcak sıvı yükseldiğinde ve daha soğuk sıvı düştüğünde oluşur. Sıcak akışkan, ısıyı konveksiyon yoluyla soğutucu akışkana aktarır.

Radyasyon, ısının elektromanyetik dalgalar yoluyla aktarılmasıdır. Bir nesne elektromanyetik dalgalar yaydığında ve dalgalar ısıyı başka bir nesneye aktardığında oluşur.

Bu 3 kavramı bildiğimize göre Termodinamik yasalarına biraz göz atalım.

Enerjinin korunumu yasası olarak da bilinen termodinamiğin birinci yasası, enerjinin yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini, yalnızca bir biçimden diğerine dönüştürülebileceğini belirtir. Örneğin, bir araba sürülürken, benzindeki enerji, motora güç veren ve arabayı hareket ettiren ısı ve kinetik enerjiye dönüştürülür. Fakat benzindeki enerji yok olmaz, sadece ısı ve kinetik enerjiye dönüşür.

Termodinamiğin ikinci yasası, entropinin veya düzensizliğin zamanla her zaman arttığını belirtir. Entropi, bir sistemdeki iş yapmaya müsait olmayan enerji miktarının bir ölçüsüdür. Örneğin, bir araba sürülürken motor, benzindeki enerjiyi ısıya dönüştürür ve bu da çevreye dağılır. Motor, benzindeki tüm enerjiyi faydalı işe dönüştüremez, bu nedenle bir kısmı ısı olarak kaybolur.

Termodinamiğin üçüncü yasası, bir sistemin entropisinin, sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça sabit bir değere yaklaştığını belirtir. Mutlak sıfır, mümkün olan en düşük sıcaklıktır ve özel teknikler kullanmadan ulaşmak imkansızdır. Örneğin, bir madde çok düşük sıcaklıklara soğutulduğunda, maddedeki atomlar ve moleküller yavaşlar ve hareket etmeyi bırakır. Sistemin entropisi daha sonra minimum değerindedir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Termodinamik çalışması, sistemlerin nasıl çalıştığını ve güç üretmek için nasıl kullanılabileceğini anlamak için gereklidir. Termodinamik ilkeler, mühendislik, kimya ve hatta biyoloji dahil olmak üzere çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.

Isı ve termodinamik arasındaki ilişki aşağıdaki denklemle özetlenebilir:

$Q=\Delta U+W$

burada $Q$ısı transferi, $\Delta U$ iç enerjideki değişim ve $W$ yapılan iştir.

Yukarıdaki denklem, iki sistem arasında bir sıcaklık farkı olduğunda ısının transfer edildiğini gösterir. Isı, daha sıcak sistemden daha soğuk sisteme aktarılır. Sistem çevresi üzerinde iş yaptığında iş yapılmış olur.

Isı ve termodinamik arasındaki ilişkiyi anlamak için entropi kavramını anlamak gerekir. Entropi, bir sistemin düzensizliğinin bir ölçüsüdür. Bir sistemin düzensizliği arttıkça sistemin entropisi de artar.

Bir sistemin entropisi iki yöntemle artırılabilir:

1) sistemin sıcaklığını arttırmak veya

2) sistemdeki partikül sayısını arttırmak.

Bir sistemin entropisi, sistem daha düzenli hale geldiğinde azalır.

Mesela Evrenin entropisi sürekli artar. Bunun nedeni, evrenin sürekli genişlemesi ve evrendeki parçacıkların sayısının sürekli artmasıdır. Evren genişledikçe evrenin entropisi de artar.^[2]

Evrenin entropisi bir noktada artık maksimum bir değere ulaşacaktır. Bu değer evrenin ısı ölümü olarak bilinir.^[1]

Evrenin ısı ölümü, evrenin entropisinin maksimum değerinde olduğu evrenin son durumudur. Evrenin entropisi çok yüksek olduğu ve tüm yıldızların söndüğü ve tüm maddenin evren boyunca eşit olarak dağıldığı gelecekte evren bu duruma ulaşacaktır (bu konuyu başka bir yazımızda ayrıntılı olarak işleyeceğiz)

Agora Bilim Pazarı

Karamel Dizisi (4 Kitap)

Karamel Dizisi 

Judy Blume

-8 yaş ve üzeri-

Judy Blume’un ilki 70’lerde çıkan ve yoğun ilgi üzerine onar yıl arayla yayımlanmaya devam eden “Karamel” dizisi tüm dünyada milyonlar satmış, yirmiden fazla dile çevrilmiş, okurları tarafından yıllar geçse de okunmaya devam etmiştir.

Kendisi de eğitim okumuş, kendi çağına göre son derece açık fikirli bir çocuk eğitimi anlayışı geliştiren yazar, Karamel karakterini kendi oğlundan esinlenerek yaratmış, küçüklüğünde oğlu da uçuk kaçık, yadırganan bir çocukmuş, hatta sağlığından şüphe edenler bile olmuş. Yazar aldırış etmeden oğlunun yaratıcılığını desteklemeye devam etmiş. Kitapları da bunu yansıtmaktadır.

“Çocukların ne düşündüğünü çok iyi bilen ve onu son derece samimi ve komik bir dille aktarabilen muhteşem bir yazar.”—The New York Times

“Judy Blume gibi çocuk dünyasını çok iyi anlayan ve bu anlayışı mizahla birleştiren yetenekli bir yazarı takip etmek büyük zevk.”—Publishers Weekly

“Hayatın -komik ya da üzücü- ince ayrıntılarını gören bir yazar.”—Booklist

Karamel Dizisi I:

Dördüncü Sınıfa Giden Bir Hiçin Hikâyesi

Judy Blume

Peter’in hayattaki en büyük derdi iki buçuk yaşındaki kardeşi Karamel. Hayal gücü çok kuvvetli, özgür ruhlu, zıpır bir çocuk olan Karamel büyüklerin göz bebeği fakat Peter ile kaplumbağası Tıptıp için tam bir baş belası! Sürekli ayak altında dolaşıp elini sürdüğü her şeyi berbat ediyor, öfkelenince kendini yere atıp avaz avaz bağırıyor. Tüm bunlar yetmezmiş gibi bir de Tıptıp’a göz dikince Peter’in sabrı taşıyor. Peki, ailesinin biraz da kendisine ilgi göstermesini nasıl sağlayabilir?

Dördüncü Sınıfa Giden Bir Hiçin Hikâyesi dünyaca ünlü ödüllü yazar Judy Blume’un klasikleşmiş Karamel dizisinin ilk kitabı.

Karamel Dizisi II:

Süper Karamel

Judy Blume

On iki yaşındaki Peter, baş belası kardeşi Karamel’in yarattığı kargaşadan uzaklaşmak için çareler ararken bir kardeşi daha olacağını ve ailece bir seneliğine küçük bir sahil kasabasına taşınacaklarını öğreniyor. Kimseyi tanımadığı bir yerde Karamel’le aynı okula gitme fikrine alışmaya çalışırken içini kemirip duran bir soru var: Ya yeni doğacak kardeşi de Karamel’e benzerse?

Dünyaca ünlü ödüllü yazar Judy Blume’un klasikleşmiş Karamel dizisinin ikinci kitabı Süper Karamel’de tüm kaygılarına rağmen Peter’i ailesi ve arkadaşlarıyla birlikte sürprizlerle dolu neşeli günler bekliyor.

 

Karamel Dizisi III:

Karamel Çılgınlığı

Judy Blume

Peter’i canından bezdiren kardeşi Karamel bu kez de Peter’in baş düşmanı Sheila Tubman’la evlenmeye karar veriyor. Bu da yetmezmiş gibi Peter ailece yaz tatilini geçirecekleri evi Sheila ve ailesiyle paylaşacaklarını öğreniyor! İki geniş aile ve birbirinden renkli komşularla müthiş bir tatil macerası Peter’i bekliyor.

Dünyaca ünlü ödüllü yazar Judy Blume’un klasikleşmiş Karamel dizisinin üçüncü kitabı Karamel Çılgınlığı’nda Peter ailesi, komşuları ve dostlarıyla unutulmaz bir yaz tatili geçiriyor.

Karamel Dizisi IV:

Çifte Karamel

Judy Blume

Karamel’in yeni tutkusu para. Evde yaptığı “Karamel Papelleri”yle aklına gelen her şeyi satın almayı saplantı haline getirince Peter ve ailesi darphane gezisi yapmaya karar verir. Gezide yıllardır haber almadıkları akrabalarıyla karşılaşır ve kendilerini çılgın bir maceranın içinde bulurlar. Peter kardeşinden çektikleri yetmezmiş gibi bu kez de birbirinden sinir bozucu ikiz kuzenleri ve Karamel’le aynı adı taşıyan, yaramazlıkta da ondan hiç aşağı kalmayan küçük erkek kardeşleri Minik Karamel’le uğraşmak zorunda kalır!

Dünyaca ünlü ödüllü yazar Judy Blume’un klasikleşmiş Karamel dizisinin son kitabı Çifte Karamel’de Peter ailesiyle yardımlaşarak hep birlikte içine düştükleri çılgın macerayı atlatmaya çalışıyor.

Devamını Göster

₺500.00

Satın Al Tüm Ürünler

Evrenin ısı ölümünde sıcaklık farkı ve ısı transferi olmayacaktır. Evren bir denge durumunda olacaktır.

Sonuç olarak, Isı ve Termodinamik arasındaki ilişki aşağıdaki denklemle özetlenebilir:

$Q=\Delta U+W$

Burada $Q$ ısı transferi, $\Delta U$ iç enerjideki değişim ve $W$ yapılan iştir.