HD 253 TERMOD NAM K LKELER 2013

HİD 253 TERMODİNAMİK İLKELERİ
2013-2014 Akademik Yılı
1. ARA SINAV
20 Kasım 2013
1. Enerji nedir, kısaca açıklayınız?
Enerji bir sistemin iş yapabilme kapasitesi ya da kabiliyeti olarak tanımlanabilir.
2. Potansiyel Enerjiyi kısaca tanımlayınız.
Potansiyel enerji bir cismin kuvvet alanındaki konumundan kaynaklanan enerjisidir. Kuvvet alanı
içinde kütle çekim ya da elektro-manyetik kuvvetlerin bulunduğu uzaydır. Bu kuvvetler etkiledikleri
cismi kuvvet uzayının merkezine çekmeye çalışırlar. Kütle çekiminden kaynaklanan potansiyel enerji
Ep= m * g * h şeklinde olup, burada m, kütle; g kütle çekimi ivmesi (dünya için yerçekimi); h, kütle
çekim uzayı merkezinden (ya da seçilen bir referans düzeyinden) uzaklık anlamındadır.
3. Kinetik Enerjiyi kısaca tanımlayınız.
Kinetik enerji bir cismin hızından kaynaklanan enerjisidir. Duran bir cisim için hız sıfır olup, kinetik
enerji de sıfırdır. Kinetik enerji hız ile doğru orantılı olarak artar ve Ek= ½ * m * v2 şeklinde
tanımlanır. Burada, m, kütle; v, kütlenin sahip olduğu hız anlamındadır.
4. İçsel Enerjiyi kısaca tanımlayınız.
İçsel enerji bir sistemin var olması için gerekli enerjidir. Sistemi oluşturan birimlerin (örğ. atom)
kinetik ve potansiyel enerji bileşenlerinin toplamı içsel enerjiyi oluşturur. İçsel enerjinin kinetik
bileşeni sistemin sahip olduğu ısı ile ilgilidir. Sistemin sahip olduğu ısı arttıkça içsel enerjinin kinetik
bileşen ya da içsel kinetik enerji arttıkça sistemin sahip olduğu ısı artar.
5. Momentum nedir, kısaca açıklayınız?
Maddenin –kütle ve hacmin yansıra- üçüncü özelliği olan momentum sistemin hızlandırılması ya da
yavaşlatılması için harcanması gereken enerji olup, hız ve kütlenin çarpımına eşittir (p= m * v).
Hareketin doğrusal olması durumunda doğrusal momentum, eğrisel olması durumunda açısal
momentum terimleri kullanılır.
6. Enerji nasıl taşınır, kısaca açıklayınız?
Enerji, kondüktif, konvektif ve radyasyon (ışıma) yollarından bir ya da birkaçı ile taşınır. Kondüktif
taşınımda enerji atomdan atoma; konvektif taşınımda bir taşıyıcı (örğ. ısınınca yoğunluk azalmasından
dolayı yükselen su) ile; radyasyonla taşınımda ise elektro-manyetik dalga şeklinde iletim gerçekleşir.
7. Entropi nedir, Termodinamiğin 3. Yasası ile nasıl bir ilişkisi vardır?
Entropi bir sistemdeki içsel düzensizliğin ölçüsüdür. Düzensizlik arttıkça entropi de artar. 3üncü
yasaya göre mutlak sıfır sıcaklıkta atomik düzeydeki hareketler durma noktasına gelirler. Sıfır derece
Kelvin sıcaklığında ideal bir kristalin entropisi sıfırdır (bazı durumlarda, sıfıra yakın olarak da
tanımlanır).
8. Sıcaklık ile ısı arasında nasıl bir ilişki vardır?
Isı bir enerji çeşididir. Büyüklüğü atomik düzeydeki kinetik enerji büyüklüğü ile doğru orantılı olarak
artar. Sıcaklık bir maddenin birim kütlesi başına sahip olduğu ısı enerjisinin dolaylı bir ifadesidir (T=
Q/mc).
9. Faz değişimi nedir, kısaca açıklayınız?
Faz değişimi artan (ya da azalan) ısı enerjisine bağlı olarak atomik düzeydeki kinetik enerji artışı (ya
da azalışı) sonucunda atomlar arası uzaklıkta gözlenen ani uzaklaşmadır (ya da yakınlaşmadır).
10. Bir paket lastiği gerildiğinde sıcaklığı neden azalır, kısaca açıklayınız?
Paket lastiğinin gerilmesi durumunda sıcaklığının azalmasının nedeni gerilme sonucu atomların
birbirinden uzaklaşmasıdır. Lastiğe ısı verildiğinde atomik düzeydeki kinetik enerji artışından dolayı
atomlar arası uzaklık artacağı gibi, atomlar arasında uzaklığın başka yollar ile sağlanması durumunda
da atomik düzeydeki kinetik enerji azalacağından, lastiğin sıcaklığı da azalacaktır.