‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

Termodinami¤in II. ve III.
Yasalar›
G‹R‹fi
Termodinami¤in I. yasas›, bir sistemin enerjisindeki de¤iflim di¤er bir deyiflle, sistemde
bir ifl yap›lmas› durumunda al›nan veya verilen ›s› ile ilgilenir. Enerji türlerinin
birbirine kendili¤inden dönüflme e¤ilimine iliflkin bir s›n›rlama getirmez. Is›-
n›n ifle dönüfltürülmesi için yap›lan çal›flmalar sonucunda termodinami¤in II. yasas›
ortaya konulmufltur. Termodinami¤in III. yasas› ise mutlak entropi de¤erinin hesaplanmas›yla
ilgilidir. fiimdi s›ras›yla termodinami¤in II. ve III. yasalar›n› ayr›nt›l›
olarak inceleyelim.
TERMOD‹NAM‹⁄‹N II. YASASI VE ENTROP‹
Enerjinin yoktan var veya vardan yok edilemeyece¤ini ancak, bir halden bir baflka
hale dönüflebilece¤ini ifade eden termodinami¤in I. yasas›, enerji türlerinin birbirine
kendili¤inden dönüflümünü aç›klayamaz. Örne¤in; s›cak bir madde, kendinden
daha düflük s›cakl›ktaki bir ortama konuldu¤u zaman, maddenin s›cakl›-
¤›n›n ortam›n s›cakl›¤›na kadar düfltü¤ü gözlenir. Buna karfl›n, bir maddenin s›-
cakl›¤› kendili¤inden ortam s›cakl›¤›n›n üstüne ç›kamaz. Kapal› bir kapta bulunan
gaz, kab›n vanas› aç›ld›¤›nda d›fl ortama kendili¤inden yay›l›r. Ancak ortamdaki
gazlar›n kendili¤inden bir yerde toplanmas› mümkün de¤ildir. Örne¤in; havada
bulunan gazlar›n kar›flmas› homojen ve kendili¤inden olur. Havadaki oksijen ve
azot gazlar› hiçbir zaman ayr›l›p, farkl› bölgelerde kendili¤inden toplanmazlar.
E¤er böyle bir olay kendili¤inden olsayd› canl›lar›n yaflam› tehlikeye girerdi. Kendili¤inden
olma kimyasal reaksiyonlarda da görülür. Demirin nemli ortamda oksijenle
reaksiyona girerek korozyona u¤ramas› sonucunda pas›n (Fe 2 O 3 .xH 2 O)
oluflumunun kendili¤inden gerçekleflmesi de buna bir örnek olarak verilebilir.
Buna karfl›n, pas›n kendili¤inden oksijenini atarak, tekrar saf demire dönüfltü¤ü
hiçbir zaman gözlenmez. Benzer flekilde karbonun oksitlenerek, karbondioksite
dönüflmesi kendili¤inden meydana gelirken, bu olay›n tersi kendili¤inden gerçekleflmez.
Bununla birlikte, d›flar›dan bir kuvvet uygulanarak bu tür kendili¤inden
gerçekleflmeyen olaylar›n tersine çevirilmesi mümkündür. Termodinami¤in birinci
yasas› kendili¤inden gerçekleflen bu olaylar›n yönü hakk›nda bilgi vermez. Sadece
sistemdeki enerji de¤iflimleri hakk›nda bilgi verir ve bu olaylar› aç›klamakta
yetersiz kal›r. Kendili¤inden olan veya olmayan bu de¤iflimler termodinami¤in
ikinci yasas›yla aç›klan›r. Bu yasaya göre; s›cak ›s› deposundan ›s› al›p bu ›s›n›n
tamam›n› ifle dönüfltüren bir makine yapmak mümkün de¤ildir. Örne¤in; bir buhar
türbini çevresinden daha yüksek s›cakl›k ve bas›nçta buhara sahip de¤ilse, ifl