Termodinamik

Enerji değişimi ısı, bir maddenin sıcaklık farkı nedeniyle bir sistemden diğerine veya bir sistem içindeki farklı noktalara aktarılan enerji türüdür. Isı, bir nesnenin veya sistemin içerdiği toplam enerji miktarını değil, enerji transferi sürecini ifade eder. Isı, üç farklı yolla yayılır: İletim (kondüksiyon). Taşınım (konveksiyon). Işıma (radyasyon).

Yer altı su depoları, doğru şekilde monte edildiklerinde donma riski taşımaz. Toprak, yer altı su deposunu sararak yalıtır ve içindeki suyun donma olasılığını en aza indirir. Ancak, aşırı soğuk bölgelerde düşük güçlü ısıtıcılar kullanmak veya depoyu kapalı bir alanda muhafaza etmek donma riskini tamamen ortadan kaldırabilir.

İç enerji, bir maddenin taneciklerinin öteleme, dönme, titreşim gibi hareketlerinden kaynaklanan kinetik enerji ile fiziksel ya da kimyasal bağları veya nükleonları bir arada tutan kuvvet gibi etkileşimlerin enerjilerinin toplamına bağlıdır. İç enerjiyi etkileyen başlıca faktörler: Kütle: Maddedeki kütle azaldıkça enerji de azalır. Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça moleküllerin kinetik enerjisi ve dolayısıyla iç enerji yükselir; sıcaklık düştükçe ise iç enerji azalır. Cins: Farklı madde cinsleri, farklı iç enerji değerlerine sahiptir. Isı alışverişi: Bir sisteme dışarıdan ısı verildiğinde iç enerji artar, ısı alındığında ise azalır. Yapılan iş: Sistem genişliyorsa dışarıya iş yapar ve iç enerji azalır; sistem üzerine iş yapıldığında ise iç enerji artar. Kimyasal reaksiyonlar: Bağların kopması veya oluşması iç enerji değişimine neden olur.

Gay-Lussac yasası ve Charles yasası aynı değildir, ancak bazen aynı isimle anılırlar. Charles yasası, sabit basınç altında, ideal bir gazın hacminin mutlak sıcaklıkla doğru orantılı olduğunu belirtir. Gay-Lussac yasası ise, sabit hacim altında, bir ideal gazın basıncının Kelvin birimiyle belirtilmiş sıcaklığıyla doğru orantılı olduğunu ifade eder. Charles, Gay-Lussac'ın sonuçlarını kullanarak yasayı bulduğu için, Charles yasası bazen Gay-Lussac yasası olarak da bilinir.

Adyabatik, çalışma akışkanında ısı ve kütle kaybının veya kazancının olmadığı termodinamik bir süreci ifade eder. Adyabatik bir ortamda ısı ve kütle değişimi olmadığı için q=0 kabul edilir ve ∆U = W olur, burada ∆U iç enerjideki değişimi, W ise yapılan işi temsil eder. Gerçekte tamamen adyabatik bir sistem oluşturmak mümkün değildir, çünkü ısı iletimine sonsuz direnç gösteren bir madde yoktur.

Su bardağına eklenen ısı, çevreye yayılır. Isı, genellikle yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa doğru akar; yani sıcak bir cisimden soğuk bir cisme doğru aktarılır. Örneğin, su bardağına eklenen ısı, bardağın ve içindeki suyun sıcaklığını artırır, ancak aynı zamanda bardağın dış yüzeyine ve çevresine de ısı yayılmasına neden olur.

Kompliyans, elastik yapılar üzerinde birim basınç değişikliğine karşı hacimde meydana gelen değişim anlamına gelir. Tıpta sıkça kullanılan bir terim olan kompliyans, aynı zamanda "uyma" ve "genişleyebilme" anlamlarında da kullanılır. Kompliyans kelimesi, kökeni İngilizce olan ve Türkçeye çevrim ile beraber yazılan bir sözcüktür. Örnekler: Akciğerler: Akciğerlerin kompliyansı düşük olsaydı, nefes alıp vermek için çok daha yüksek basınca ihtiyaç olurdu. Damarlar: Toplardamarların kompliyansı daha yüksek olduğu için aynı basınç altında daha fazla genişleyebilir.

Mutlak sıcaklık, tüm moleküler hareketliliğin durduğu ve fiziksel olarak erişilebilecek en düşük sıcaklık olan 0 Kelvin (−273,15 °C) değerindedir. Mutlak sıcaklık, aynı zamanda termodinamik sıcaklık olarak da bilinir ve Kelvin (K) birimiyle ölçülür. Mutlak sıcaklığın bazı özellikleri: Isısal etkileşimde bulunan sistemlerin dengede olabilmesi için, mutlak sıcaklık büyüklüklerinin eşit olması gerekir. Mutlak sıcaklığı küçük olan sistem, mutlak sıcaklığı büyük olan sisteme "negatif ısı" aktarır. Bu sıcaklıkta, entropi minimum değerine ulaşır.

Hava kulesi terimi, farklı bağlamlarda farklı çalışma prensiplerine sahip olabilir. İşte iki örnek: 1. Hava Trafik Kontrol Kulesi: - Kontrolörler, radar aracılığıyla uçakların konumunu izler ve pilotlarla telsiz iletişimi kurar. - Uçuş yetki kontrolü, yer kontrolü, yerel trafik kontrolü, yaklaşma kontrolü ve hava sahası kontrolü gibi çeşitli görevleri vardır. 2. Hava Soğutma Kulesi: - Sıcak suyun ısıyı havaya aktardığı bir ısı değiştirici sistemidir. - Su, kuledeki dolaplar üzerine dağıtılıp hava akışıyla buharlaştırılır. - Bu süreçte su soğurken, ısı enerjisi havaya aktarılır. Eğilim Isıtmalı Hava Kulesi ise, soğuk havayı ısıtma elemanından geçirerek çalışır ve bu ısıtılmış havayı odaya dağıtır.

Isı transferi için kullanılan bazı makineler: Termal transfer makineleri. Isı değiştiriciler (eşanjörler). Kondansörler. Buharlaştırıcılar. Soğutma kuleleri. Reküpöratörler. Kazançlı buhar jeneratörleri. Ayrıca, PSI gibi markalar tarafından geliştirilen ısı transfer makineleri, farklı malzemelerde yüksek kaliteli baskılar elde etmek için sıcaklık ve basıncı doğru bir şekilde kontrol eden teknolojilerle donatılmıştır.

Tüm fizik yasalarının listesi şu şekildedir: Kütleçekim Yasası. Elektromanyetik Kuvvet Yasası. Zayıf Nükleer Kuvvet Yasası. Newton'un Hareket Yasaları. Termodinamik Yasaları. Coulomb Yasası. Noether Teoremi. Bu yasalar, maddenin yapısı, hareketi ve değişimi ile ilgili evrensel gerçeklerdir.

Nükleer enerji santrallerinde kullanılan bazı akışkanlar: Su: Reaktör soğutma sıvısı olarak kullanılır ve genellikle 100°C'nin üzerinde sıcaklıklara dayanabilmesi için yüksek basınç altında tutulur. Helyum ve karbondioksit: Gelişmiş gaz soğutmalı reaktörlerde birincil soğutucu olarak kullanılır. Sodyum: Bazı reaktörlerde soğutucu olarak kullanılır. Döteryum atomları içeren ağır su: Ilımlatıcı olarak kullanılır. Ayrıca, buhar jeneratörlerinde suyun buharlaşması için de ısı aktarılır.

Dekoratif şömineler, genellikle 1500 W ile 2000 W arasında güç sağlar ve bir mekânı 18 m²'ye kadar ısıtabilir. Ancak, bir şöminenin kaç derece ısıtabileceği, şöminenin gücüne, yakıt tipine, yakıt miktarına, odanın yalıtımına ve havalandırmasına gibi birçok faktöre bağlıdır. Dekoratif şöminelerin, sadece alev efekti veren ve ısı yaymayan modelleri de bulunmaktadır. Daha kesin bir ısıtma kapasitesi için, şöminenin teknik özelliklerine bakmak gereklidir.

Termodinamiğin dört yasası vardır: 1. Sıfırıncı yasa: Termal denge halindeki cisimlerin sıcaklıklarının eşit olduğunu belirtir. 2. Birinci yasa: Enerjinin korunumunu ifade eder, yoktan var edilemez veya yok edilemez, sadece bir formdan diğerine dönüşür. 3. İkinci yasa: Entropi kavramını tanıtır ve enerji dağılımının düzensizlik arttıkça arttığını belirtir. 4. Üçüncü yasa: Mutlak sıfır sıcaklığında (0 Kelvin, -273.15°C) bir sistemin entropisinin sıfıra yaklaşamayacağını ifade eder.

Doymuş su tablosunu okumak için aşağıdaki parametreler dikkate alınmalıdır: Doyma basıncı (Pdoyma). Sıcaklık (TP). Doyma sıcaklığı (Tdoyma). Doymuş su tablosunu okuma örnekleri: 350 kPa basınca sahip suyun doyma sıcaklığı 138,86 °C'dir. 50 °C sıcaklık değerine sahip suyun doyma basıncı 12,352 kPa'dır. Akışkanın faz durumu belirlendikten sonra, doymuş su tablolarında entalpi (h), entropi (s), iç enerji (u) ve özgül hacim (v) gibi değerlere ulaşılabilir.

Evet, endotermik tepkimelerde potansiyel enerji artar. Endotermik tepkimeler, ortamdan ısı alan tepkimelerdir ve bu süreçte maddeler, ortamdan aldıkları enerjinin çoğunu potansiyel enerji olarak depolarlar.

Öz ısı ve ısı kapasitesi tablosu oluşturma hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, öz ısı ve ısı kapasitesi ile ilgili bazı bilgiler şu şekildedir: Öz ısı, bir maddenin birim kütlesinin sıcaklığını 1 °C artırmak için gerekli olan ısı miktarıdır. Isı kapasitesi, bir maddeye aktarılan ısının sıcaklık değişimine oranıdır. Öz ısı ve ısı kapasitesi, maddenin türüne göre değişiklik gösterir. Öz ısı ve ısı kapasitesi ile ilgili daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynaklar kullanılabilir: bursay.com; fizikdersi.gen.tr; youtube.com; mt.com; tesisat.org.

Motor tasarımında kullanılan mühendislik dalları şunlardır: Makine Mühendisliği: Motorların ve mekanik ekipmanların tasarımı, test edilmesi ve uygulanması. Otomotiv Mühendisliği: Otomobil motorları gibi belirli motor türlerinin tasarımı. Termodinamik ve Enerji Mühendisliği: Isı ve enerji transferi üzerine çalışmalar, enerji verimliliğini artırma ve yenilenebilir enerji sistemleri geliştirme. Üretim Mühendisliği: Üretim süreçleri, malzeme seçimi ve maliyet analizleri. Mekatronik ve Robotik Mühendisliği: Elektronik ve bilgisayar mühendisliğiyle birleşerek robotik sistemler ve akıllı makineler tasarlama. Ayrıca, malzeme bilimi ve mühendisliği, elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimi gibi alanlar da motor tasarımında önemli rol oynar.

Kondens pompası, buhar sistemlerinde yoğuşan buharın (kondensin) toplanarak tekrar kazana gönderilmesini sağlar. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Kondens Toplanması: Buhar sisteminde oluşan kondens, pompaya toplanır. 2. Seviye Kontrolü: Kondens, belirlenen bir seviyeye ulaştığında pompa otomatik olarak devreye girer. 3. Tahliye: Pompa, kondensi kazana veya başka bir kullanım noktasına tahliye eder. Bazı kondens pompası türleri: Mekanik kondens pompaları: Yay yüklemeli şamandıra mekanizması ile çalışır ve buhar, hava veya gazla çalışır. Elektriksiz kondens pompaları: Armstrong EPT serisi gibi, kondens pompasını çalıştırmak için buhar, hava veya inert gazlar kullanılır. Buhar tahrikli kondens pompaları: Buharın enerji kaynağı olarak kullanıldığı bir sistemdir.

Fizikte genel hatlarıyla 11 alt dal bulunmaktadır. Bu dallar şunlardır: klasik fizik; modern fizik; nükleer fizik; atom fiziği; jeofizik; biyofizik; mekanik fizik; akustik fizik; optik; termodinamik; astrofizik.