(fr. thermodyna- mique). Sıcaklık ve ısı kavramlarının sözkonusu olduğu sistemlerin özelliklerini inceleyen fizik dalı. ♦ sıf. Termodinamiğe ilişkin. —Ansikl. Klasik termodinamik, madde- nin.makroskobik özelliklerini, görülmeyen mikroskobik mekanizmaları hesaba katmadan inceler. Çeşitli parametrelerin değerleri arasında bağlar kurar, istatistiksel termodinamiğin amacı, klasik mekaniğin ya da kuvantum mekaniğinin yasalarını, maddenin temel bileşenlerine (moleküller, atomlar, çekirdekler vb) uygulayarak sistemlerin termodinamik özelliklerini belirlemektir. Klasik termodinamik XIX. yy.’dan başlayarak gelişti. O zamana dek ısıölçüm, sıcak cisimden soğuk cisme geçtiği düşünülen ısı ağırlıksız akışkan varsayımına da- vanıvordıı 1824‘tp S Oarnot RAflevinns
sur la force motrice du leu (Ateşin devın- dirici gücü üzerine düşünceler) adlı yapıtını yayımladı. Carnot bu yapıtında yine yukardaki varsayıma dayanarak ısıl motorların çalışmasını inceledi ve daha sonra termodinamiğin ikinci ilkesi olarak adlandırılan önermeyi buldu Joule, 1840’lı yıllarda ısının işe ve ışın ısıya dönüştürülebileceğini göstererek, ısının ve ışın eşdeğerliği ilkesini ortaya koydu. Bu ilke sıcak cisimden soğuk cisme geçtiği varsayılan akışkan kuramıyla çelı şıyordu; nihayet 1850’deClausıustermo
Dinamiğin birinci ve ikinci ilkelerini açık bir biçimde ifade etti. Clausius’un çalışmaları klasik termodinamikte gerçek bir gelişme sağladı. Kelvin ise termodinamiğin ikinci ilkesinden hareket ederek mutlak sıcaklık ölçeğini gerçekleştirdi. • Sistem, hal, denge. Fiziksel olayların betimlenmesi sistem kavramı ile sistemin hali kavramına bağlıdır. Sistemler parçacık sayısı değişmeyen “kapalı” sistemler ve parçacık sayısı değişebilen “açık” sistemler olarak sınıflandırılır. Makroskobik ölçekte, bir sistemin hali birbirinden bağımsız olmayan az sayıda değişkenle (kütle, basınç, hacim, sıcaklık, iç enerji, mıknatıslama vb.) belirtilir. Sistemin büyüklüğüne bağlı olan yaygın değişkenler (hacim, ener|i, kütle vb.) ile sistemin büyüklüğünden bağımsız olan yeğin değişkenler (basınç, sıcaklık vb.) ayırt edilir Belli bir sistemin çeşitli değişkenleri arasında varsayılan bağıntıları sistemin hal denklemleri belirler. Örneğin bir ideal gazın p basıncı, V hacmi ve T sıcaklığı biliniyorsa, R ideal gaz sabitini göstermek üzere, ideal gazlar yasası (pV=NRT), sistem içindeki moleküllerin N sayısını bulmaya olanak verir. Bu arada, en azından bir yaygın büyüklüğün değerini vermeden sistemi tanımlamanın olanaksız olduğunu da belirtelim, istatistiksel mekanik hal denklemlerini kuramsal olarak kurmaya olanak verir. Bir sistem kendiliğinden ya da diğer sistemlerle etkileşerek hal değiştirebilir. Sistem genellikle bir denge haline ulaşır, yani makroskobik halini niteleyen değişkenleri zamanla sabit kalır. • iş, ısı, yalıtılmış sistem:ısıl temas. Bir sistem çevresiyle etkileşebilir, madde (açık sistem) ve ısı ya da iş biçiminde enerji alabilir. A ve B sistemlerinden her birinin değişimi, diğerinin yerine mekanik bir kuvvet kullanılarak tanımlanabiliyorsa, bu iki sistem arasında bir iş alışverişinden söz edilir. Bu ölçüte uymayan tüm enerji aktarımlarına ısı adı verilir. Çevresiyle ne madde, ne iş, ne de ısı alışverişinde bulunabilen bir sisteme yalıtılmış sistem denir Sistem, bir başka sistemle yalnız ısı alışverişinde bulunabiliyorsa bu iki sistem arasında bir ısıl temas vardır, • Termodinamiğin ilkeleri. Termodinamiğin ilkeleri sistemlerin makroskobik değişimlerini ve bunların denge hallerini önceden kestirmeye olanak verir Sıfırına ilke. Sıcaklığın varlığını ortaya koyan bu ilke şöyle ifade edilir: “Bir üçüncü cisimle ısıl dengede bulunan iki cismin kendi aralarında da ısıl denge vardır.” Birinci ilke. Bu ilke bir sistemin enerjisini tanımlar: bir hal değişimi sırasında değişimi, izlenen yola bağlı olmayan ve yalnız başlangıçtaki hal ile son hale bağlı olan bir U fonksiyonu (hal fonksiyonu da denir) vardır Kapalı bir sistem için bu değişim