İlginizi Çekebilir
  1. Ana Sayfa
  2. Bilgi
  3. Termodinamik

Termodinamik

albert-einstein

Termodinamik

Termodinamik çok geniş bir pencereden, mühendislerin, enerji sistemlerini tasarlarken, mutlaka dayanmaları gereken yasaları içeriyor. Termodinamik 1.yasa, 2. Yasa ve sıfırıncı yasalarına uymayan hiçbir makine tasarlanamaz, tasarlansa da verimli çalışamaz. Termodinamiğin ne olduğunu anlamak için “termodinamik” teriminin ne anlama geldiğini anlamak gerekir. “Termodinamik çalışması kapsamında ele alınan üç ana alan var, bunlar izole sistemin termodinamiği, kapalı bir sistemin termodinamiği ve çevrenin termodinamiği… Termo sıcaklık, dinamik ise hareket demektir. Termodinamik, gazları, sıvıları, suyu, doğadaki tüm yakıtları inceler ve bu yakıtlara göre makineler tasarlamanın genel prensiplerini verir.

Termodinamik

Termodinamik Nedir?

Makine ve enerji mühendislerinin çok iyi bilmesi gereken bir bilim olan termodinamik; mühendislere makine tasarım noktasında prensipler sunar. Termodinamiğin ikinci yasası, enerjinin ne yaratıldığını ne de yok edildiğini, sadece formu değiştirdiğini belirtir. Güneşten veya diğer ısıtma kaynaklarından gelen ısı enerji olarak kullanılabilir. Güneşin ışınları, yarı iletkenlerden imal edilen foto voltaik panellere yansıtılarak elektron koparmak sureti ile elektrik enerjisine (DC) dönüştürülebilir. Bu örnek milyonlarca örnekten bir tanesidir. Güneşin ısısından yararlanılarak su ısıtılarak oluşturulan buhar, basınçlı hale getirilip türbinlerin dönmesi sağlanabilir. Dönüş hareketi jeneratöre verilerek, ısı enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülebilir. İzole bir sisteme yerleştirilen uranyum, milyonlarca derece ısıya ulaştığında bu ısı ile su borularındaki su güçlü bir basınç yapabilen buhara çevrilir ve bu buharla, türbinler döndürülebilir. Dönen türbinlerin mekanik dönüş hareket, jeneratöre verilerek yine elektrik enerjisi elde edilir. Bir elektrikli soba saatte 2 kW elektrik enerjisi çektiğinde, bu enerjiyi odadaki hava moleküllerine verir. Enerji kaybolmaz, oda böylece ısınmaya başlar. Buzdolabı, içteki evaparatörü soğuturken, bir o kadar ısıyı da kondenserden dışarı atar, mutfağın atmosferi ısınır. Bu makineler, “enerji yoktan var edilemez, var olan enerji de yok edilemez ilkesine göre üretilir.

termodinamik-

Termodinamik yasaları enerjinin değişimi form dönüşümü ile ve bunun nasıl yapıldığı ile ilgilidir. Klima, uçaklar, motorlar, buz dolapları dondurucular, uzay araçları, soğutma ısıtma makineleri, elektrik santralleri, GES santralleri hep termodinamik yasalara dayanılarak üretilir.

Termodinamiğin altı farklı Yasası vardır, ancak belki de en yaygın olarak bilinen termodinamiğin ikinci Yasasıdır. Bu yasa, enerjinin ne yaratıldığını ne de yok edildiğini, ancak yalnızca bir formdan diğerine değiştiğini belirtir. Örneğin, durgun bir havuzdaki enerji miktarı zaman geçtikçe azalmaz. Bununla birlikte, termodinamik yasaları nedeniyle, bu enerji zamanla yavaş yavaş dağılacaktır. Aynı zamanda günlük yaşamımızda kullanılan farklı enerji türleri üzerinde de büyük bir etkiye sahiptir. Örneğin, bir otomobilin kullandığı güç termal olarak tanımlanabilir, çünkü bir pilin mekanik kuvveti elektrik enerjisine dönüştürmedeki verimliliği, sıcaklığının bir fonksiyonudur.

Termodinamik Yasalar

Termodinamiğin birinci ve ikinci yasaları, çevre bilimi söz konusu olduğunda farklı uygulamalara ve öneme sahiptir, ancak yakından ilişkilidir. Birinci yasa, enerji transferinin neden ve etkilerini ifade ederken, ikinci yasa enerji değişimini tanımlar. Örneğin, bir nesneye düşen güneş ışığı miktarı, sıcaklığının bir fonksiyonudur. Termodinamik yasaları, bir nesne tarafından emilen veya salınan ısı enerjisi miktarını hesaplamak için kullanılabilir. Bilimsel ve mühendislik alanlarında kullanılan diğer bazı termodinamik hesaplamalar, toplam güneş sabiti, Higgs bozonu, standart enerji modeli ve farklı yenilenebilir enerji türlerini içerir.

Fiziksel bilimlerdeki kullanımlarına ek olarak, termodinamik nükleer enerji endüstrisinde ve çeşitli enerji türlerinin üretim sürecinde kullanılır. Termodinamik, sınırlı alanla değil tüm alanlarda çalışır, termodinamiğin sadece enerjinin termodinamiği veya enerjinin bir durumdan diğerine nasıl değiştiği ile ilgili olduğu düşüncesi eksiktir.

Termodinamik ayrıca, doğal dünyadaki fiziksel yasaların tanımı ile ilgili olan ve bu nedenle ampirik bir bilim olarak kabul edilen termodinamik alanını da içerir. Termodinamiğin “enerji dili” olarak modern tanımı ilk olarak yüz yıldan fazla bir süre önce Albert Einstein tarafından tanıtıldı.

Her biri kendi tanımına sahip birçok farklı termodinamik Yasası vardır. Bununla birlikte, genel olarak, hepsi evrendeki enerjinin üretimi, dağıtımı, tüketimi ve genel doğası üzerinde etkilidir. Evrendeki toplam enerji seviyesi, o evreni oluşturan tüm nesnelerde bulunan enerjiye eşittir. Termodinamiğin birçok yasası, bu farklı enerji türlerini doğrudan veya dolaylı olarak etkiler ve varlıklarını kontrol etmeye hizmet eder.

Örneğin, termodinamiğin ikinci yasası, hiçbir enerjinin yaratılmadığını veya yok edilemediğini, sadece korunduğunu belirtir. Korunan enerji kaynaklarının bazı örnekleri arasında güneşten gelen doğal ısı, dünyadaki elementlerin radyoaktif bozunması ve nükleer fisyon sayılabilir.

Termodinamiğin dünya çapında birçok uygulaması olmasına rağmen, öncelikle bir matematik dalı olarak kabul edilen uygulamalı bir bilim olduğu bilinmelidir. Her eylemin, enerjinin korunumu ilkesi olarak bilinen eşit ve zıt bir reaksiyona sahip olduğu varsayımına dayanır. Bu yasa nedeniyle, termodinamik iklim değişikliği, akışkanlar mekaniği ve diğer bilimler de dahil olmak üzere çok çeşitli farklı fenomenleri tanımlayabilir. Termodinamik, bilimin birçok farklı yönüne geniş bir bakış açısı sunsa da bu bilimin incelikleri keşfedildikçe yeni makineler, hayatımızda konforu daha çok arttıracak.

Yorum Yap

Yorum Yap