Dinamik münferit cisimlerin davranışlarıyla ilgilenirken, termodinamik çok sayıda cismin ortalama davranışlarıyla ilgilenir. Atomların varlığının kesin olarak kabulünden önceye yani 19. yüzyıl termodinamiğine klasik termodinamik denir ve hacimsel özellikler arasındaki ilişkilerle alakalıdır. Bir de istatistiksel termodinamik vardır ki Ludwig Boltzmann tarafından türetilmiş bir ifadedir. Kendisinin intiharında atomlara olan inancının çevresi tarafından karşıtlığının payı olduğu söylenir. Termodinamiğin sıfırıncı yasasına gelecek olursak; yasanın adının sıfır olması literatüre henüz birinci, ikinci ve üçüncü yasa varken katılmış olmasıdır. Bunun sebebi geç bulunmuş olması değildir çünkü basit bir yasadır. A cisimi B cisimi ile termal dengedeyse ve B cisimi de C cisimi ile termal dengedeyse o zaman A ile C cisimi arasında da termal denge vardır. Termal denge ise sıcaklık farkının net olarak sıfır olduğu zamandır. Sıcaklık ise molekül popülasyonlarının dengedeki bir sistemin mevcut durumları üzerindeki en uygun dağılımının parametresidir. Birinci yasa esas olarak enerji korunumuna dayanır, enerjinin var edilemez ve yok edilemez gerçeğine dayanır. Evrenin başlangıcında ne kadar enerji varsa, sonunda da o kadar enerji olacağı söylenir. Sıfırıncı yasa sıcaklık ile ilgilenirken birinci yasa da enerji ile ilgilenir. Önceki bölümde gördüğümüz gibi sıcaklık günlük hayatta kullanıldığından daha detaylı bir kavramdır ve bu bölümde de göreceğimiz gibi enerji de böyle bir kavramdır. Enerjiden önce bahsetmek gerekir ki, iş termodinamiğin ve birinci yasanın ana temasıdır. İş kuvvete karşı yapılan harekettir. Yerçekimi kuvvetine karşı bir ağırlık kaldırınca iş yapmış oluruz. Enerji ise sistemin iş yapma yetisini gösteren bir kavramdır. Bir litre sıcak suyun bir litre sudan daha fazla iş yapma yetisi, yani daha fazla enerjisi vardır. Bir de ısı vardır ve sıcaklık farkının bir sonucu olarak yapılan enerji aktarımına denir. Günlük dilde ısıyı fiil ve isim olarak kullanabilirken termodinamikte ısı sadece bir süreçtir, çünkü ısı ne bir nesne ne de bir varlıktır. Meraklısına, yazar bütün bunları daha bilimsel bir dille açıklıyor. Ama birinci yasa kesinlikle sıfırıncı yasaya nazaran anlaşılması daha güç ve daha derindir. C.P Snow termodinamiğin ikinci yasasını bilmemek Sheakespeare'den hiçbir eser okumamış olmakla eş değer olduğunu söylemiş. Tahminimce Sheakespeare'i anlamak çok daha kolay olurdu... İkinci yasa entropinin varlığına işaret eder, anladığım kadarıyla entropi de düzensizliğe işaret eder. İkinci yasanın Kelvin ifadesi şöyledir: ısının sıcak bir kaynaktan alınıp tamamen işe dönüştürüldüğü çevrimsel bir süreç mümkün değildir. Daha günlük bir dille söyleyecek olursak ısının ise dönüştüğü her ana doğa bir vergi uygular. Sıcak kaynaktan elde edilen enerjinin bir kısmı çevreye ısı olarak ödenir. Kelvinden başka Clausius'un termodinamiğin ikinci yasasına olan ifadesi ise şöyledir: ısı daha düşük sıcaklıktaki bir cisimden daha yüksek sıcaklıktaki bir cisme, başka yerde eşlik eden bir değişim olmadan geçmez. Bunlara ek olarak ikinci yasayla ilgili entropiyi düzensizle ilişkilendirmiştik, eğer madde ve enerji düzensiz bir şekilde dağılıyorsa gazlardanoldugu gibi entropi yüksektir, eğer enerji ve madde düzenli bir biçimde depolanmışsa kristalde olduğu gibi, entropi düşüktür. Bu düzensizlikten kasıt zaten molekülün işgal ettiği kesin enerji düzeyinin artan belirsizliğidir. Entropinin formülü ise S = k log W'dir ve denklemin yazılmasını Max Planck'e borçluyuz ancak Boltzman'a bir jest olarak formülün atfı yapılır. İkinci yasayı, yani kitabın üçüncü bölümünü de böyle bitirelim. Üçüncü yasa diğer yasalardan farklı olarak bir termodinamik yasası olmadığı düşüncesine maruz kalmıştır. Bunun sebebi yeni bir termodinamik fonksiyonu tanıtmıyor olması veya olağan dünya için herhangi bir sonucunun olmaması olabilir. Anladığım kadarıyla daha çok laboratuvar ölçekli bir yasa. Zaten ben de pek anlamadım, o yüzden incelememi burada sonlandıracağım. Genel olarak kitap hakkında bir bakış sunacak olacaksam eğer, kademeleri olarak okudukça anlaması zorlaşan bir kitap. Yine de olabildiğince günlük dile uygun yazılmış ve hatta günlük dille bilimsel dil arasındaki ufak tefek çelişkileri de bu sayede göstermiş. Sayısal verilerin bu şekilde sözel bir anlatımla anlaşılmasının epey zor olduğunu düşünüyorum, o yüzden okurken zihnimde askıda kalan çok fazla şey oldu. Tüm bunlara rağmen kitaptan çok şey öğrendim.

Evreni Yöneten Dört YasaPeter Atkins · Alfa Yayıncılık · 201454 okunma

·

26 görüntüleme

Yorum yapabilmeniz için giriş yapmanız gerekmektedir.