Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası Nedir ?
Bu yazımız termodinamiğin sıfırıncı yasası ile alakalı ancak bu yasayı daha iyi anlamanız için öncelikle sıcaklık kavramı üzerinde duracağız. Ardından sıfırıncı yasayı örneklerle sizleri sıkmadan, kısa ve bilgilendirici bir şekilde anlatmaya çalışacağım.
Sıcaklık ve Isı
Sıfırıncı kanunu tam olarak anlayabilmek için öncelikle sıcaklık kavramının anlaşılması gerekmektedir. Sıcaklığın aslında tam bir tanımı yoktur. Sıcaklığı nitel olarak duyu organlarımızla hissediyoruz. Ancak aynı sıcaklığa sahip bir metali ve tahtayı elimizle tuttuğumuzda metalin daha soğuk olduğu hissine kapılırız. Bu yüzden sıcaklığı klasik termometreler ile civanın sıcaklıkla genleşmesine göre ölçeriz. Sıcaklıkları farklı olan iki cisim birbirlerine temas ettirildiği zaman sıcaklığı yüksek olandan düşük olana bir ısı geçişi gerçekleşir. İkisinin sıcaklıkları birbiriyle aynı olana kadar bu ısı geçişi devam eder. Sıcaklıklar eşitlenince ikisi birbirlerine göre termal dengede olurlar. Termal denge için tek koşul iki cismin de sıcaklıklarının eşit olmasıdır.
Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası
Termodinamiğin sıfırıncı yasası genel olarak şu ifadeyle açıklanır, “İki ayrı cisim üçüncü bir cisimle termal dengede ise birbirleriyle de termal olarak dengede olurlar”. Bu kanun temel olarak bu cümleyle özdeşleşmiştir. Üç ayrı cisim düşünelim bunlar; A, B ve C cisimleri olsun. Sıcaklıkları sırayla 30,40 ve 50 derece olsun.
- Durum: B cismini yok sayarak A ile C’yi termal olarak kıyaslayalım. A ile C’nin sıcaklıkları birbirinden farklıdır. Bu yüzde aralarında bir termal dengeden söz edilemez.
- Durum: A cismini yok sayarak B ile C’yi termal olarak kıyaslayalım. B ile C’nin sıcaklıkları birbirinden farklıdır. Bu yüzde aralarında bir termal dengeden söz edilemez.
- Durum: A ve B, C ile termal dengede olmadığı için birbirleriyle de termal dengede değildir.
Şimdi bu örnekten sonra bu yasanın matematiksel ve mantıksal olarak değerlendirdiğinizde çok gereksiz olduğunu düşünebilirsiniz. Şimdi önceden bu üç cismin sıcaklıklarını bilmediğinizi varsayın. Bu yasa ile A ile C ve B ile C’yi termal olarak kıyaslayarak birbirleri arasında hiçbir ölçüme gerek kalmadan A ile B cisimlerinin sıcaklıklarının farklı olduklarını söyleyebiliriz. Bunun endüstriyel uygulamalarda getirdiği enerji ve para tasarrufunu düşündüğünüzde 1. ve 2. yasa sonra keşfedilmesine rağmen neden sıfırıncı yasa olarak belirlendiğini daha iyi anlayacaksınız.
Sonuç olarak termodinamiğin sıfırıncı yasası günümüzde endüstriyel uygulamalardan, bilimsel araştırmalara kadar her konuda bizlere büyük kolaylıklar sağlamıştır. Bu yüzden termodinamiğin bu yasa ile başlaması da gayet normaldir.
Kaynak: Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik Yunus A. Çengel
Termodinamiğin sıfırıncı yasası ile ilgili görüşlerinizi veya eklemek istediğiniz şeyleri yorum olarak belirtmeyi unutmayın.
