Yeni Soru Sor
Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Sorulara Dön
12

Katı ve sert bir elementi kırdığımız zaman neden yeniden birleştiremiyoruz?

Sadece element olmak zorunda değil. Örneğin bir camı 2 parçaya kırdığımızda neden birbirine kendiliğinden yapışmıyor? Atomik düzeyde daha önce nasıl birbiriyle bağlıydılar ve fiziksel güç uygulayıp bu bağı kopardığımız zaman neden yeniden aynı fiziksel güç ile birleştiremiyoruz?
1,715 görüntülenme
Katı ve sert bir elementi kırdığımız zaman neden yeniden birleştiremiyoruz?
Katı ve sert bir elementi kırdığımız zaman neden yeniden birleştiremiyoruz?
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Soruyu Takip Et
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Tüm Reklamları Kapat
3 Cevap
Barış Kurt
Barış Kurt
66K UP
akademisyen, kimyager

Kısa cevap: Entropi. Termodinamiin ikinci kanunu. Biraz ilgisiz gibi görünse de bir torbada 500 tane sarı top olsun diğer torbada da 200 tane beyaz top. Bunlar ayrıyerlerde dursun. Bunu kırılmamış cam gibi kabul edelim, şimdi iki torbayı da yere dökelim beyaz ve sarı toplar birbirine karıştılar, bu da kırık cam yani dağınık molekül düzeni. Dağınık topların kendi kendine rüzgar, su ya da bir başka etki ile yeniden birbirilerinden ayrılmaları teorik olarak milyon sene filan da olsa ( o hesaba giremeyeceğim matematiğim o kadar iyi değil) mümkündür ama dağınık kalma ihtimali daima daha fazladır bu nedenle dağılmış şey ister kırılmış cam olsun ister dağınık toplar olsun tekrar bir araya gelmezler. Kırılmış camın yeniden birleşmesi için öncelikle moleküllerin eski düzenine gelmesi lazım yani molekülleri küçük toplar gibi kabul edersen bu küçük topların camın kırılmadan önceki koordinatlarına geri dönmeleri lazım ne yazık ki yukarıda anlattığım entropi sebebiyle bu mümkün değil ki zaten bu nedenle entroiye "zamanın oku" denilir. Diyelim bir makine yaptık kırılmış cam parçalarını toplayıp puzzle gibi birleştiriyor bu kez de kırılan moleküllerarası bağların yeniden yapılması gerekir, cam kırılmadan önce bir potansiyel enerjiye sahipti, moleküller önce esnediler sonra birbirlerinden daha da uzaklaşınca nihayet onları bir arada tutan kuvvetleri yendiler ve cam dağıldı. Şimdi hayali makinemizle cam parçalarını puzzle gibi birleştirdik eski haline getirdik ancak bu kez de elektronlar eski düzeninde değiller bunu da sağlamamız gerekiyor ki maddenin polarlığı eski haline gelsin. Mesela hidrojen bağları arka arkaya gelirse daha dayanıklı olur ama aradaki açı büyürse bağ zayıflar bunun gibi geometrik açı da önemli. Tüm bunları yaptıktan sonra ancak kırılan cisim eski haline gelebilir, eriyebilen bir madde ise eritip yeniden şekil vermek bu işlemi bizim yerimize çoğu kez yapar bunun dışında entropi nedeniyle bir madde kırıldıktan sonra ilave enerji (ısıtma ya da molekülleri ve elektronları eski koordinatlarına koymak için harcanan enerji) olmadan eski haline gelemezler.[1] Kendi kendini tamir edebilen viskoz maddeler, jeller, polimerler v.s.. buna tam olarak dahil değildir ancak akışkanlar termodinamiği de henüz tam olarak anlayamayacağımız kadar karmaşık.

329 görüntülenme

Kaynaklar

  1. Wikipedia. Physical Property Of The State Of A System, Measure Of Disorder. (20 Kasım 2001). Alındığı Yer: Wikipedia | Arşiv Bağlantısı
Bu cevap, soru sahibi tarafından en iyi cevap seçilmiştir. Ancak bu, cevabın doğru olduğunu garanti etmez.
10
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Can Tekeli
Malz. Müh.

Eğer kopan yüzeylerdeki atomlar hiç boşluk olmadan mükemmel bir düzlem olarak birbirleriyle örtüşebilseydi bunu yapmak çok kolay olurdu.

Termodinamik kısmına zaten yukarıda değinilmiş, entropinin sebep olduğu bir takım pratik nedenlere değinmek istiyorum:

Bildiğimiz kadarıyla hiçbir cisim mükemmel (hiç boşluk ve yabancı atom olmayan) bir atom dizilimine (kristal kafes) sahip değil. Üretebildiğimiz en saf şeylerden biri olan silikon wafer'larda bile 9N tabir edilen 99.9999999% saflığa ulaşabiliyoruz. Oysa ki günlük hayatta kullandığımız malzemelerin hepsi birden çok çeşit atomdan meydana gelir ve yapılarında atomik boşluklar barındırır. Bu nedenle kırılma yüzeyleri her zaman (atomik olarak) pürüzlüdür.

Tüm Reklamları Kapat

Bununla birlikte atomlar birbirinden ayrıldığı zaman rahat durmayı pek sevmezler ve etrafındaki diğer atom ve moleküllerle kimyasal veya fiziksel bağ kurarlar. Bu yüzden birbirinden ayrılan iki yüzeyin arasında her zaman yabancı atomlar yer alır ve bu iki yüzeyin birbirine tutunmasını engeller.

Günlük hayatta, çok düz yüzeyli iki cismin (CD, cam, çay tabağı vs.) birbirine yapıştığını hepimiz tecrübe etmişizdir. Bu iki cismin atomları fiziksel olarak bağlanırlar (kohezyon). Vakum ortamında arada hava molekülleri olmadığı için bu etki çok daha kuvvetli olacaktır (youtube'da deneyleri bulabilirsiniz).

Şimdi gelelim sorunuzun son kısmına. Bir cismi kırmak için harcadığımız enerji, takdir edersiniz ki bunları yan yana koyduğumuz zaman yaptığımız işten oldukça azdır. Dolayısıyla henüz daha termodinamiğin 1. yasasını bile sağlayamadık, mesela sisteme biraz ısı vererek bu dengeyi kurup atomların yeniden kimyasal bağ yapmasını sağlayabiliriz.

Yüksek sıcaklıkta eriyen malzemeleri (seramikler, tungsten, grafit vb.) üretmek için sinterleme (sintering) yöntemi kullanılır. Temel olarak: Üretmek istediğimiz malzemeler toz olarak, çoğu zaman bir bağlayıcı ile birlikte şekillendirip preslenerek yüksek sıcaklıkta bekletildiğinde bu partiküller erime sıcaklığının çok altında, hâlâ katı fazda difüzyon yoluyla taşınarak birbirleriyle bağlanırlar.

Örneğin kırılmış seramik bir vazoyu çok dikkatli bir şekilde bir araya getirip mümkün olduğunca yüzeyleri birbirine bastırarak sıkıştırıp yüksek sıcaklığa maruz bıraksak bile atomlar arasındaki mesafe o kadar fazladır ki bu parçaların kabul edilebilir bir şekilde (örneğin kendi ağırlığını taşıyacak kadar) birleşmesi bile çok çok uzun zaman alacaktır. Çünkü bu iki yüzey arasındaki büyük boşlukların yine difüzyon yoluyla dolması gerekir. Bu yüzden ya başka yöntemler kullanırız (eritmek veya yapıştırmak gibi) ya da birbirine bağlanacak yüzey alanlarını artırırız (sinterlemede olduğu gibi toz hale getirerek).

2
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Yasin Kayalar
Yasin Kayalar
187K UP
Bilim ve felsefe okuru

Birşeyin teorik mümkünlüğü ile pratikteki zorlukları ayrı ayrı şeylerdir. Kırılan bir camı teknolojiniz çok çok yüksek olsa tekrar bir araya getirebilirsiniz. Buna bir engel yoktur. Çok zahmetli ve zor bir şey de olsa bu imkansız değildir. Bu nedenle bu bir araya getirişi imkansız görenler bu konuda yanlış düşünüyor ve mümkün olan bir şeyi imkansız algılıyorlar. Yani zahmeti çok veya zor olan şeyi kendi gündelik düşüncelerini mutlak kabul edip böyle algıladıkları için bu kesinlikle olamaz diyorlar. Bu da düşünce biçimi olarak esasen ciddi sorunlu ve farkındalıksız bir düşünce biçimidir. Evrende nelerin mümkün olduğunu bizim teknolojimiz belirlemez. Bu konu öyle bir durumdadır ki Arthur c. Clarkenin dediği gibi yeterince gelişmiş bir teknoloji sihirden ayırt edilemez. Bu nedenle bizim sihir gibi asla olmaz dediğimiz şeyler bile evrenin mümkünlüğü içinde olabilir. Bu nedenle evreni tanıyıp buna göre nelerin mümkün olabileceğini kendi teknolojik sınırlarımızın ötesinde düşünebilmemiz gerek ve buna göre imkan ve imkansızlık değerlendirmesi yapmak gerek.

Konunun diğer yönüne gelirsek siz o camı tekrar birleştirseniz bile o cam aynı cam olmaz. Çünkü siz onu tamir ederken de zaman akmaya ve entropi yükselmeye devam eder evrende. Çünkü herşey zamanda hareket halinde. Bu nedenle kırılma dökülme gibi şeyler temelde entropi tanımında kullanılsa da asıl evrendeki entopi zamanın akmasıyla ortaya çıkan daha derin ve 'sesiz' bir değişkenliktir. Ayrıca dağılan toplar gibi entopi tanımı bu açıdan pratik bir tanım olsa da teknik bir tanım değildir. Topların durumunu özel seçen biziz ve bu nedenle buna düşük entropi diyen de biziz. Oysa bir top (yani atomlardan oluşan her cisim örneğin bir gezegen) evren bakımından son derece düşük entropidedir. Nedeni de bu top evrenin yukarıda bahsettiğim sessiz ve derin entropisine son derece dirençlidir. Belki milyon veya milyar yılda bu derin entropiye karşı direnci bitecek ve dağılacaktır. Dolayısıyla çoğu zaman yapılan dağılan toplar gibi entropi tanımlamaları veya örnekleri evrensel çapta esasen yanlıştır ve sadece pratikte ve seçimsel mantığımızla anlamlıdır. Örneğin sıralı bir kitap sayfasına göre dağınık sayfalar bizim bilinçimize göre son derece düşük entropidedir. Çünkü kitap sayfalarının atıldığında sıralı gelme ihtimali son derece düşüktür. Oysa kitap sayfalarının sıralı olmasındaki anlam sadece bizim için tanımlı ve anlamlıdır. Bunun dışında kitap sayfalarının şu veya bu şekilde karışık sıralı olması ile sıralı olmasının hiç bir farkı yoktur. Burada dağınık toplar içinde aynı durum geçerli. Bu nedenle Evren çapında entropi dediğimizde topların durumundan ziyade tek tek topları hatta atomları kriter almamız gerek. Topların bizim dağınık dediğimiz hali de esasen bu nedenle topların varlığından dolayı son derece düşük entropidedir. Bir yapbozun her parçası düşük entorpide iken yapbozun dağınık ve karmaşık parçalarının düşük entropi içermediğini söylemek doğru olmaz. Evren boyutunda entropi tanımını esas alırsak bu böyledir. Atom boyutunda ele alırsak evrende maddenin ortaya çıkışı bile inanılmaz bir düzenliliktedir. Evren son derece hassas ayarlara bağlı olarak vardır ve varlığını devam ettirmektedir içindeki herşey de son derece hassas bu ayarlarla var olmuştur. Çoklu sonsuz evren teorileri geçersiz ise evrenin tesadüfen var olma olasılığı bu nedenle yoktur.

Tüm Reklamları Kapat

2
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Daha Fazla Cevap Göster
Cevap Ver
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close