Termodinamik Yasaları Nelerdir?

Fizik biliminin alt alanlarından biri olan termodinamik, günlük hayatımızda ısıyla alâkalı tüm olaylarla ilişkili bir bilim dalıdır. İnsanlığın ve medeniyetin gelişiminin her aşamasında termodinamik yasalarının kullanıldığını söylemek abartı olmaz. Bu yazımızda bu kadar hayatımızın içinde olan termodinamik bilimi hakkında detaylı bilgiler derledik.

Fizik bilimine ilgisi olan insanların ısı ve sıcaklık konularını araştırırken termodinamik yasalarını da detaylı olarak incelemeleri gerekir. Bu alanda çalışan bilim insanlarının yaptıkları buluşlar hayatımızı önemli derecede kolaylaştırır. Termodinamik yasalarının uygulama alanları olmasaydı şu an sahip olduğumuz medeniyete sahip olamazdık.

🔴 Termodinamik Nedir?

Isı ve enerji konularıyla ilgili kendine has yasaları bulunan termodinamik bilimi aslında evrendeki her şey ile oldukça bağlantılıdır. Çünkü evrenin her noktasında enerji mevcuttur. Bu nedenle termodinamik yasaları "evren yasaları" olarak ta bilinir. Termodinamiğin dört yasasının bileşimi ile sanayinin gelişimi, uzay serüvenimiz, teknolojik araçların gelişimi mümkün olmuştur.

🔴 Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası

Bu yasanın sıfırıncı yasa olarak adlandırılmasının nedeni birinci ve ikinci yasalardan yaklaşık 50 yıl sonra ortaya konmasına rağmen diğer yasalara göre temel bir yasa olma özelliği taşıyor olmasıdır. Bu yasaya göre iki farklı cisim başka bir üçüncü cisim ile ısıl dengede ise bu cisimlerin üçü bütün halinde ısıl dengededirler.

Termodinamiğin sıfırıncı yasası temel olarak "Termal Denge" kavramına açıklık getirmektedir. Bu yasaya göre sıcaklıkları farklı cisimler bir araya getirilirse sistem ısıl dengeye (ortak bir denge sıcaklığına) ulaşıncaya kadar ısı alışverişi devam eder. Denge sıcaklığına ulaşıldığında ısı alışverişi sona erer. Bu kanun ilk olarak 1931 yılında R. H. Fowler tarafından ortaya konmuştur.

🔴 Termodinamiğin Birinci Yasası

Evrendeki toplam enerji her zaman korunur. Enerji bir formdan başka bir forma dönüşür. Örneğin arabaya koyduğumuz benzinin içindeki toplam kimyasal enerji araba çalıştırıldığında ısı enerjisi, hareket enerjisi, aydınlatma enerjisi gibi enerji formlarına dönüşür. Sisteme giren toplam enerji sistemden çıkan enerji türlerinin toplamına eşittir. Termodinamiğin birinci yasası "enerjinin korunumu yasası" olarak bilinir.

🔴 Termodinamiğin İkinci Yasası

Termodinamiğin ikinci yasasına göre ısının akış yönü sıcak bir kaynaktan daha soğuk bir kaynağa doğrudur. Isı akışı kendiliğinden gerçekleşir ve akan bu ısı miktarının bir kısım işe dönüştürmek mümkündür. Bir ısı kaynağından iş üretebilen makinalara “Isı Makinaları” denir. Bu sürecin ersinde de bir makine üzerine iş yapılarak ortamdaki ısının uzaklaşması sağlanabilir. Klimalar bu sisteme göre çalışan soğutma makinalarıdır.

🔴 Termodinamiğin Üçüncü Yasası

Bu yasaya göre cisimler mutlak sıcaklık değerine yani -273C° (0K°)'e ulaştıklarında entropileri sıfır olur. Bu kanun entropinin başlangıç değeri olan sıcaklık derecesini belirler. Mutlak sıfır noktası cisimlerin yaklaşabileceği ancak hiç bir zaman ulaşamayacakları bir noktadır. Çünkü maddeler içindeki atomların hareketliliği hiç bir zaman sıfır olamaz.