Termodinamik Uygulama Alanları

Termodinamik fiziğin alt dallarından bir tanesidir. Çok geniş bir çalışma alanı olduğu için üniversitelerde ayrı bir ders olarak detaylı bir şekilde ele alınmaktadır. Bu yazıda termodinamik nedir ve uygulama alanları nelerdir gibi konular üzerinde kısaca durmaya çalışacağız.

Termodinamik sıcaklık, ısı ve enerji gibi kavramları inceleyen fizik alt dalıdır. Kelime anlamı olarak termodinamik ısı dinamiği demektir. Yani ısının hareket sağlayan etkisi de denebilir.

Fizik dersinde gördüğümüz ısı ve sıcaklık konusu termodinamiğe girişin ilk basamağıdır. Isı ve enerji neredeyse hayatımızın her aşamasında vardır. Bu nedenle termodinamiğe günlük hayattan birçok örnek bulabiliriz.

Termodinamik İçin Günlük Hayattan Örnekler

Termodinamik bilimi sıcaklık, ısı, ısı transferi ve enerji arasındaki ilişkiyi ele aldığı için içinde ısı olan her şeyde bu bilim vardır. Isıtma ve soğutma sistemleri tamamen termodinamik ilkelerine göre çalışmaktadır. Bu nedenle günlük hayattan termodinamik örneklerini şöyle sıralayabiliriz:

• Buzdolabı ve buzlukta soğutmanın gerçekleştirilmesi
• Kombiyle evin ısıtılması
• Merkezi sistemle peteklerle ısınmanın sağlanması
• Klima sistemleri
• Araçların radyatör soğutma sistemleriyle motorlarının soğutulması
• Çeşitli motorlarda yanan yakıtın hareket enerjisine dönüştürülmesi

Bu örnekler günlük hayatta kullandığımız araçlarda fizik biliminin ve termodinamiğin önemini göstermektedir. Kullandığımız çoğu aracı kullanırken çalışma prensibine bakmayız. Ancak bu sistemlerin çalışmasının yanı sıra üretilmesi için dahi geniş bir termodinamik bilgisi gerekmektedir.

Termodinamik ile İlgili Meslekler

Bazı öğrenciler bu alana çok ilgi duymakta ve termodinamik ile ilgili meslekleri merak etmektedir. Yukarıda termodinamik günlük hayatta nerelerde kullanılır gösterdik. Termodinamik meslekleri de bütün bunların üretimi ve uygulamasıyla ilgili mesleklerdir.

Termodinamik ile ilgili en bilindik meslek makine mühendisliğidir. Makinelerde bulunan yakıttan ısı enerjisi elde edip bunu harekete çevirme sistemi tamamen termodinamik ile alakalıdır. Özellikle otomotiv üretiminde çalışan makine mühendisleri termodinamik ile ilgilenmek durumundadırlar.

Termodinamik mesleklerine şu örnekler verilebilir:

• Makine mühendisliği
• Otomotiv mühendisliği
• İklimlendirme uzmanlığı
• Uçak mühendisliği

İçerisinde makinenin olduğu her meslek öyle ya da böyle termodinamik ile ilgilidir. Bu açıdan birçok mühendislik bu kategoride değerlendirebilir.

Makine mühendisliği, iklimlendirme uzmanlığı, soğutma ve ısıtma sistemleri, otomotiv ve makine üretimi gibi meslekler termodinamik meslekleri olarak ele alınabilir.

Termodinamik Yasaları

Termodinamiğin günümüzdeki kullanım alanları üzerinde kısaca durduk. Şimdi de kısaca termodinamik yasaları üzerinde durup konuyu özetlemeye çalışalım.

Termodinamiğin sıfırıncı yasası: A sisteminin sıcaklığı C sistemine ve B sisteminin sıcaklığı da C sistemine eşitse bu durumda A ve B sistemlerinin de sıcaklıkları eşit olur. Bu yasa daha sonra eklendiği için sıfırıncı yasa adını almıştır.

Termodinamiğin birinci yasası: Enerjinin korunumu yasasıdır. Enerji hiçbir şekilde yok edilmez ve yoktan var edilmez. Enerji ancak bir türden başka türe dönüşür.

Termodinamiğin ikinci yasası: Doğada her zaman enerji kaybı olur. Hiçbir sistem %100 verimli çalışmaz.

Termodinamiğin üçüncü yasası: Mutlak sıfırda (0 kelvin) her şeyin entropisi sıfır olur ve eşitlenir. Hiçbir maddenin mutlak sıcaklığı bu seviyeye inemez.