Termodinamik

Fizikokimyanın bazı alt dalları: Termodinamik. Yüzey kimyası. Elektrokimya. Fotokimya. Nükleer kimya. Elektrik ve manyetik özellikler. Kimyasal denge ve çözeltiler. Termokimya ve ısıl özellikler.

Isı, madde miktarına bağlı olduğu için karşılaştırılamaz. Isı, maddeler arasında alınıp verilen bir enerji türüdür ve bu enerji miktarı, maddenin kütlesi arttıkça artar.

Kara cisimler, üzerine gelen tüm elektromanyetik radyasyonu frekans ve yön gözetmeden soğuran idealize edilmiş fiziksel cisimlerdir. Bazı kara cisim örnekleri: Güneş. Kor. İnsan vücudu. Evren. Kara cisimler, teorik olarak var olan cisimlerdir; pratikte tam anlamıyla böyle bir cisim yoktur.

Evrendeki dört temel yasa, termodinamiğin yasaları olarak bilinir ve şunlardır: 1. Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası: Termal dengenin tanımıdır. 2. Termodinamiğin Birinci Yasası: Enerjinin korunumu ilkesidir; enerji yoktan var edilemez veya yok edilemez, sadece şekil değiştirir. 3. Termodinamiğin İkinci Yasası: Enerji dönüşümleri sırasında düzensizlik (entropi) artar. 4. Termodinamiğin Üçüncü Yasası: Bir sistem mutlak sıfıra yaklaştıkça, entropisi sabit bir minimum değere yaklaşır; mutlak sıfıra ulaşmak imkansızdır. Ayrıca, bazı kaynaklarda evrenin yasaları arasında titreşim, eylem, karşılıklılık gibi evrensel yasalar da yer alır, ancak bu yasalar bilimsel yasalar olarak kabul edilmez.

Joule-Thomson etkisi, gerçek (ideal olmayan) gazlarda görülür. Bazı gazlarda Joule-Thomson etkisi: Soğutma etkisi gözlenen gazlar: Hidrojen, helyum, neon gibi asal gazlar. Isınma etkisi gözlenen gazlar: Karbondioksit, metan, etan gibi gazlar. Sıcaklık değişimi gözlenmeyen gazlar: Azot, oksijen, hava gibi gazlar.

Isı pompasında COP (Performans Katsayısı) hesabı şu şekilde yapılır: COP = Isı Çıkışı (kW) / Elektrik Girişi (kW). Örneğin, bir ısı pompası tüketilen her 1 kW elektrik için 4 kW ısıtma sağlıyorsa, COP değeri 4,0 olacaktır. COP hesaplaması için gerekli veriler genellikle şu şekildedir: ısıtma kapasitesi (kW); güç girişi (kW); test sıcaklığı (A7/W35, A2/W45 gibi). Bu veriler, farklı ısı pompası markalarını karşılaştırmak ve verimliliği belirlemek için kullanılır. COP hesaplaması, test koşulları ve çalışma ortamına bağlı olarak değişebileceğinden, doğru sonuçlar için profesyonel bir uzmana danışılması önerilir.

Hess yasası, tepkime entalpisini hesaplamak için kullanılır. Bu yasa, aşağıdaki durumlarda uygulanır: Reaksiyonun enerji değişimi ve entalpi değişiminin hesaplanması. Reaksiyonun birden fazla basamakta gerçekleşmesi. Hess yasası, İsviçre asıllı Rus kimyacı ve fizikçi Germain Henri Hess tarafından 1840 yılında yayınlanmıştır.

Yenilenebilir enerji kaynakları, fiziğin alt dallarından biri olan termodinamik kapsamına girer. Termodinamik, enerji ve enerji dönüşümlerini inceleyen bir bilim dalıdır ve yenilenebilir enerji kaynakları da bu dönüşümlerin bir parçasıdır. Ayrıca, yenilenebilir enerji kaynakları fiziğin elektrik ve manyetizma gibi diğer alt dallarıyla da ilişkilidir. Örneğin, güneş panelleri ve rüzgar türbinleri gibi cihazlar, elektrik enerjisi üretmek için elektrik yüklerinin hareketinden yararlanır.

Isı çekişi, "heat extraction" veya "heat removal" olarak İngilizce'de ifade edilir. Isı çekişi terimi, ısı pompaları bağlamında kullanıldığında, ısının bir kaynaktan (örneğin, hava, su veya toprak) çekilerek başka bir ortama aktarılması sürecini tanımlar. Isı pompaları, bu işlemi elektrik enerjisi kullanarak gerçekleştirir ve genellikle daha soğuk olan kaynaklardan ısı çekerek daha sıcak olan ortamlara aktarır.

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.

Işıma yoluyla ısı transferinde etkili olan bazı faktörler şunlardır: Cismin sıcaklığı: Mutlak sıfırın üzerindeki sıcaklıklarda bütün cisimler ısıl ışınım yayar. Görüş faktörü: Yüzeylerin birbirine olan geometrik konumu ve göreli konumları ışınımı etkiler. Ortam: Vakum içinden ısı transferi yalnız ışıma yoluyla olur. Yüzeyin özellikleri: Yüzeyin yapısı, pürüzlülüğü ve yayma katsayısı (emissivite) ışınımı etkiler. Dalga boyu: Işıma, elektromanyetik dalgalar şeklinde gerçekleşir ve bu dalgaların dalga boyu da transferi etkileyebilir. Işıma, bir aracı ortam gerektirmeyen en hızlı ısı transferi türüdür ve boşlukta da yayılabilir.

Termoelektrik çift, iki farklı yarı iletken malzemenin birleştirilmesiyle oluşan bir devre üzerinden elektrik akımı geçirildiğinde, üç farklı termoelektrik etki meydana gelir: Seebeck, Peltier ve Thomson etkileri. Seebeck Etkisi: Farklı sıcaklıklardaki iki uç arasında potansiyel fark oluşur ve bu fark, malzemelerin Seebeck katsayısına bağlı olarak değişir. Peltier Etkisi: Doğru akım uygulandığında, akım yönüne bağlı olarak bir uç ısınırken diğer uç soğur. Thomson Etkisi: Akım yönüne bağlı olarak iletken üzerinde enerji absorbe edilir veya soğurulur. Termoelektrik çiftler, soğutma ve enerji üretimi gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır.

YTÜ Mak B-205 sınıfında hangi dersin işlendiğine dair bilgi bulunamadı. Ancak, Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü'nün ders programlarına aşağıdaki web sitelerinden ulaşılabilir: mkm.yildiz.edu.tr. ytukampus.com.

Difüzörlerin termodinamik alandaki işlevi hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, difüzörlerin genel olarak kullanıldığı bazı alanlar şunlardır: Havalandırma sistemleri. Su arıtma tesisleri. Endüstriyel prosesler. Uçak kanatları ve araç aerodinamik tasarımları. Oto iç mekanları.

Termodinamiğin ikinci yasası, izole bir sistemin entropisinin hiçbir zaman azalamayacağını belirtir. Entropinin azalmamasının diğer nedenleri: Tersinmez olaylar. Enerji dönüşümü. Termodinamiğin ikinci yasası, istatistiksel kuantum mekaniği ile anlaşılabilir ve açıklanabilir.

Yoğuşma ısısı, Q = m × L formülü ile hesaplanır. Q, joule (J) cinsinden yoğuşma ısısını ifade eder. m, kilogram (kg) cinsinden maddenin kütlesini belirtir. L, kilogram başına joule (J/kg) cinsinden buharlaşma gizli ısısını temsil eder. Örnek hesaplama: 2 kg kütleli ve buharlaşma gizli ısısı 2257 kJ/kg olan bir soğutucu akışkan yoğuşmaya uğradığında: Gizli ısıyı J/kg'a dönüştürelim: 2257 kJ/kg × 1000 = 2.257.000 J/kg. Yoğuşma ısısını hesaplayalım: 2 kg × 2.257.000 J/kg = 4.514.000 J. Bu durumda, sistem yoğuşma sırasında 4.514.000 J enerji açığa çıkarır.

Ekzotermik, ısı formunda enerji salan bir işlem veya reaksiyonu tanımlar. Ekzotermik kelimesinin diğer anlamları: sıfat, kimya: ısıveren. Ekzotermik reaksiyonlara örnek olarak şunlar verilebilir: oksijenli solunum; suyun donması; bulutlarda kar ve yağmur oluşumu; kuvvetli asitlerin su ile tepkimeye girmesi; çekirdekte meydana gelen füzyon tepkimeleri; su oluşumu; şimşek oluşumu; demirin oksitlenmesi, diğer bir ifade ile demirin paslanması.

Sıcaktan soğuğa doğru hava akışının nedeni, sıcaklık farkı ve basınç farklılıklarıdır. Sıcak hava yükselir, soğuk hava alçalır. Yüksek basınç, alçak basınca doğru akar. Bu süreç, doğanın sıcaklık dengesini korumasına yardımcı olur.

Doğru. Sıcaklıkları farklı maddeler temas ettirildiğinde, sıcak cisimden soğuk cisme doğru ısı akışı gerçekleşir ve bu akış, iki cismin sıcaklıkları eşitlenene kadar devam eder.

Enerjinin Korunumu Yasası, termodinamiğin birinci yasası ile ilgilidir. Bu yasa, yalıtılmış bir sistemdeki toplam enerjinin değişmeyeceğini belirtir; enerji ne yok edilebilir ne de yoktan var edilebilir, sadece bir biçimden diğerine dönüşebilir.