Termodinamik

Kapalı devre ısıtma sistemi, ısı değiştiriciler aracılığıyla dolaylı olarak soğutma veya ısıtma yapan, tamamen atmosfere kapalı ve basınç altında çalışan bir sistemdir. Bu sistemlerde su, ısı aktarıcı akışkan olarak kullanılır ve kendi içerisinde su sirkülasyonu vardır. Kapalı devre ısıtma sistemlerinin bazı avantajları şunlardır: Ekonomik işletme maliyeti: Az su kullanımı ve düşük koruyucu kimyasal tüketimi ile maliyetleri düşürür. Yüksek verim: Isıtma ve soğutma verimini artırır. Korozyon kontrolü: Denetlenebilir korozif etki ile malzeme kaybını azaltır. Kapalı devre ısıtma sistemleri, sirkülasyon pompası gibi bileşenlerle desteklenerek daha verimli hale getirilebilir.

Nernst sıcaklık ve entropi bağıntısı, termodinamiğin üçüncü yasasının bir parçasıdır ve Alman kimyager Walther Nernst tarafından geliştirilmiştir. Bu bağıntı, sıcaklık sıfıra yaklaştıkça (mutlak sıfır), bir sistemin entropisinin de sıfıra yaklaşacağını ifade eder.

Termodinamiğin birinci yasası, şekillerle şu şekilde gösterilebilir: 1. Enerji Dönüşümü: Bir otomobildeki içten yanmalı motor, benzini yakarak ısı enerjisi üretir ve bu ısıyı mekanik enerjiye dönüştürür dönüştüğünü gösterir. 2. Isı ve İş Geçişi: Bir sistem, dışarıdan enerji aldığında (örneğin, ocağın üzerindeki tava) ısı kazanır ve bu ısı, tavanın moleküllerinin kinetik enerjisini artırarak sıcaklığını yükseltir bir arada olduğunu gösterir. 3. Kapalı Sistemler: Termodinamiğin birinci yasası, kapalı sistemlerin enerji dengesini inceler ve bu, sistemin sınırlarından geçen net enerji geçişinin, toplam enerjideki net artışa veya azalmaya eşit olduğunu ifade eder.

Fizik biliminde kullanılan temel kavramlar şunlardır: 1. Mekanik: Hareket ve kuvvetler üzerindeki incelemeler. 2. Termodinamik: Isı, enerji ve iş arasındaki ilişkiler. 3. Elektromanyetizma: Elektrik ve manyetik alanlar ve bunların etkileşimleri. 4. Optik: Işık ve onun davranışı. 5. Kuantum Mekaniği: Atom altı parçacıkların davranışlarını açıklar. 6. Relativite: Einstein tarafından geliştirilen, hareket eden objeler ve uzay-zaman ilişkilerini inceleyen teori. 7. Nükleer Fizik: Atom çekirdeğinin yapısı ve davranışları. Ayrıca, kuvvet, enerji, dalgalar ve türetilmiş büyüklükler gibi kavramlar da fizikte önemli yer tutar.

Genleşme silindir soruları genellikle termal genleşme formülleri kullanılarak çözülür. İşte temel adımlar: 1. Termal genleşme sabitini belirleyin: Her bir sıcaklık değişikliği derecesi için malzemenin uzunluğundaki yüzde değişimi veren bu sabit, genellikle malzemenin özelliklerine bağlıdır. 2. Sıcaklık salınımını hesaplayın: Silindirin maruz kaldığı taban sıcaklığı ile maksimum veya minimum sıcaklık arasındaki farkı bulun. 3. Gerinimi hesaplayın: Orijinal uzunluktaki uzunluk değişimine eşit olan gerinim, termal genleşme sabitinin sıcaklık değişimi ile çarpılmasıyla bulunur. 4. Uzunluk değişimini bulun: Gerinimi silindirin yüksekliği veya çapı ile çarparak her iki yöndeki uzunluk değişimini elde edin. Ayrıca, silindir bir cep veya manşonda oturuyorsa, çaptaki değişikliği pi (3.14) sayısıyla çarpmak gerekir.

Psikrometri ve psikrometrik analiz şu şekilde tanımlanabilir: 1. Psikrometri: Nemli havanın termodinamik özelliklerini inceleyen ve bu özelliklerden yararlanarak nemli havadaki ısı ve kütle transferi süreçlerini değerlendiren mühendislik dalıdır. 2. Psikrometrik Analiz: Psikrometrik diyagram kullanılarak yapılan analizdir. Psikrometrik diyagram, sıcaklık, bağıl nem, mutlak nem, entalpi ve özgül hacim gibi parametrelerin grafiksel olarak ifade edildiği bir mühendislik aracıdır.

Kemal Gürüz'ün "Kimya Mühendisliği Termodinamiği" kitabı 904 sayfadan oluşmaktadır.

Ablatör, bir malzemenin enerji emmek için kütle kaybettiği, genellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan bir malzemedir. Charring (piroliz), organik bileşiklerin yüksek ısı altında su buharı ve uçucu organik bileşikleri (sentetik gaz) kaybetmesi sürecidir.

Özgül ısı ve spesifik ısı terimleri, benzer ancak farklı anlamlar taşır: - Özgül ısı, bir maddenin birim kütlesinin (genellikle 1 gram) sıcaklığını sabit bir basınçta bir derece Celsius (veya Kelvin) artırmak için gereken ısı miktarıdır. - Spesifik ısı ise, bir maddenin bir kilogramının sıcaklığını 1°C veya 1 K artırmak için gereken ısı miktarını ifade eder. Özetle, özgül ısı daha küçük bir kütle için geçerli iken, spesifik ısı daha büyük bir kütle için kullanılır.

Termodinamik hava tablosu, nemli havanın termodinamik özelliklerini grafik olarak veren bir diyagramdır. Diğer termodinamik diyagramlar arasında ise basınç-hacim (P-V), sıcaklık-entropi (T-S), entalpi-entropi (H-S) ve basınç-entalpi (P-H) diyagramları bulunur.

Fizik-2 dersi, genellikle aşağıdaki konuları kapsar: 1. Akışkanlar Mekaniği: Sıvı ve gazların davranışları. 2. Termodinamik: Isı, sıcaklık ve enerji dönüşümü. 3. Elektrik Kuvvetleri, Alanlar ve Potansiyel: Coulomb yasası, elektrik alanları ve potansiyel farkı. 4. Elektrik Devreleri: Akım, direnç ve devre elemanları. 5. Manyetizma ve Elektromanyetik İndüksiyon: Manyetik alanlar ve elektromanyetik indüktans. 6. Geometrik ve Fiziksel Optik: Işık dalgaları, kırılma ve yansıma. 7. Kuantum, Atom ve Nükleer Fizik: Atom yapısı ve nükleer reaksiyonlar.

Kalorifer kazanı çalışma prensibi, yakılan yakıtın ısısını suya aktararak binayı ısıtmaya dayanır. Süreç şu şekilde işler: 1. Yakma İşlemi: Kazan haznesinde yakıt (kömür, doğalgaz, fuel-oil vb.) yakılır ve yüksek sıcaklıklara ulaşılır. 2. Su Isıtma: Yanma sonucu oluşan ısı, suyu veya buharı ısıtır. 3. Isı Dağıtımı: Isınan su veya buhar, borular aracılığıyla binadaki kalorifer peteklerine veya radyatörlere gönderilir. 4. Isı Transferi: Petekler veya radyatörler, metal yüzeyleriyle temas eden sıcak su veya buharın ısısını ortama yayar. 5. Geri Döngü: Soğuyan su veya buhar, geri dönerek kazana geri gönderilir ve döngü tekrar başlar.

Standart oluşum ve yanma entalpi tabloları, kimyasal reaksiyonlar sırasında meydana gelen enerji değişikliklerini içeren tablolardır. 1. Standart Oluşum Entalpisi (ΔHf°): Bu tablo, standart koşullar altında (1 atm basınç ve 25°C sıcaklık) serbest elementlerden tam olarak 1 mol saf maddenin oluştuğu reaksiyon için entalpi değişimini gösterir. Bazı yaygın bileşiklerin standart oluşum entalpileri aşağıdaki gibidir: - CO2(g) için ΔHf° = -393,5 kJ/mol. - NO2(g) için ΔHf° = 33,2 kJ/mol. 2. Standart Yanma Entalpisi (ΔH°Y): Bu tablo, bir bileşiğin 1 molünün tamamen yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarını gösterir.

Havacılıkta aşağıdaki fizik konuları önemli bir yer tutar: 1. Akışkanlar Dinamiği: Havanın nesnelerle nasıl etkileşime girdiğini anlamak için kritiktir. 2. Termodinamik: Tahrik sistemlerindeki ısı transferi ve enerji dönüşümlerini inceler. 3. Yapısal Mekanik: Malzemelerin stres ve gerinim altında nasıl davrandığını araştırır. 4. İtiş Fiziği: Motorların çalışma prensiplerini ve roket itiş sistemlerini kapsar. 5. Newton'un Hareket Yasaları: Uçakların nasıl hızlandığını, yavaşladığını ve yön değiştirdiğini analiz eder. 6. Bernoulli Prensibi: Hava hızının basınç farklılıklarına nasıl yol açtığını açıklar. 7. Momentumun Korunması: Araçların atmosferde veya uzayda tahrik sistemlerini ve manevra kabiliyetini anlamak için gereklidir.

Entalpi ile ilgili çıkmış sorular arasında şunlar bulunmaktadır: 1. Termodinamik Vize ve Final Soruları: Temirlabs sitesinde, termodinamik dersi kapsamında entalpi ile ilgili vize ve final soruları yer almaktadır. 2. Entalpi Sınavı: StudyBlaze platformunda, entalpinin tanımı, entalpi değişimleri ve reaksiyon türleri ile ilgili çoktan seçmeli sorular içeren bir entalpi sınavı bulunmaktadır. 3. Oluşum Entalpisi Soruları: AYT sınavlarında, bileşiklerin elementlerinden oluşması sırasında meydana gelen ısı değişimleri (oluşum entalpisi) ile ilgili sorular sorulmuştur.

Tersinmez olayların entropi değişimi, evrenin entropisinin artmasıdır. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, yalıtılmış bir sistemde gerçekleşen tersinmez süreçler, sistemin entropisini daima arttırır.

Termodinamiğin ikinci yasasını Rudolf Clausius ve William Thomson (Kelvin) ortaya koymuştur.

Malzeme biliminin kurucusu olarak kabul edilen kişi, Josiah Willard Gibbs'tir.

BTU (British Thermal Units) ve HP (horsepower) farklı birimlerdir. BTU, genellikle ısıtma ve soğutma sistemlerinde kullanılan bir güç birimidir ve enerji tüketimini ifade eder. HP ise, cihazların ürettiği güç miktarını belirten bir birimdir ve elektrik motorlarında sıkça kullanılır.

Evet, aynı maddenin eşit kütlelerine ısıtıcı güçleri farklı olan ısıtıcılarla aynı süre ısı verildiğinde sıcaklık artışları, maddenin aldığı ısı miktarı ile doğru orantılı olarak değişir. Daha fazla ısı alan maddenin sıcaklık artışı fazla olurken, daha az ısı alan maddenin sıcaklık artışı az olur. Örneğin, özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısı enerjisi verilen farklı kütleli aynı cins maddelerin sıcaklık değişimleri farklı olur.