Patent başvurularında bir bölüm vardır ki artık patent büroları görmekten bıkmasına rağmen mucitler bulmaktan vazgeçmemiştir Bunlar devr-i daim, sürekli hareket motorları, dönergeçler, kendiliğinden enerji üreten, tükettiğini hiç kayıpsız geri alan makinalardır. Bunlardan birisini çizip bir biliminsanına gittiğinizde bezgin bir sesle “Termodinamik kanunların
Buna fizik gözünden baktığımızda müthiş bir “Entropi sınavı” olarak karşımıza dikiliyor. Ne demek istiyorum? Her enerji kaynağı bir dönüşüm içindedir. En azından bizim evrenimizde Mesela güneş büyük enerji kaynağı olarak termonükleer bir değişimle atom boyutunda sürekli Hidrojen çekirdeklerinin birleşip eriyip potada plazmaya dönüşüp Helyum’a dönüşmesi ile enerji saçıyor ve ne kadar büyük olsa da maddesi bu dönüşüm sonucu enerjisini/kütlesini kaybediyor. Böylece güneş dahi bir gün ölüme gidiyor.
Çevremizdeki her şey ama her şey, zamanın gözle görülür bir etkisi ile ısı kaybediyor hareketten dolayı sürtünme ile sıcaklık kaybediyor enerji kaybediyor ve üretilip kaybedilen enerji diğer bir sistemin enerji kaynağı oluyor.
Kısaca Termodinamik yasaları:
1. yasa: Evrendeki enerjiler yok olmaz sadece birbirine veya işe dönüşür. evrendeki toplam enerji sabittir(istisnai olarak nükleer reaksiyonlarda kütle enerjiye dönüşür, ama evrendeki toplam kütleyi de enerji cinsinden kabul edersek, toplam enerji yine de sabit olur).
2. yasa: Hiçbir cihaz veya sistem aldığı ısıyı tamamen işe dönüştürecek şekilde çalışamaz (%100 verim olmaz). Ayrıca sadece ısıyı bir sıcaklıktan daha yüksek bir sıcaklığa transfer eden bir proses mümkün değildir . Bir de buna ek olarak sen ne yaparsan yap, enerjinin ve kütlenin olduğu her yerde entropi (düzensizlik) mevcuttur ve sürekli olarak evrenin toplam entropisi artar. Eğer hesaplarında bir işin entropi değişimi eksi çıkıyorsa ya bir yerde yanlış yapıyorsundur ya da termodinamik bilimini kökten değiştirmeye aday olmuşsundur (genelde 1. şık geçerli olur).
3. yasa: Mükemmel kristallenmiş bütün maddelerin mutlak sıcaklıktaki (0 kelvin) entropileri sıfırdır. Entropi hesabının temelini oluşturan yasadır.
0. yasa (evet sıfırıncı): Eğer iki cisim üçüncü bir cisim ile ısısal denge halinde ise birbirleriyle de ısısal dengededir ve bu nedenle aynı sıcaklıktadır. Sıcaklık ölçümünün temeli bu yasadır. Sıfırıncı olmasının sebebi ise diğer yasalardan sonra çıkmış olması ama diğer yasaların anlaşılabilmesi için gerekli olmasıdır.
Kaynak: İTÜ Sözlük
Tüm kapalı devreler ne yaparsanız yapın bu döngü içinde ve mutlaka ölüme gitmek zorunda ya da hareketsizliğe bozunmaya. Elbette geri dönüşüm ve ekosistem öyle mükemmel bir dengede ki, sistem içindeki kayıplar, diğer organizmaların kazancı olduğundan sistemin bütünü milyonlarca yıl gidebiliyor. Şüphesiz güneş olduğu sürece bu böyle ama baştan söyledik, güneşin enerjisi de bitecek.
Peki evrenin tüm güneşleri sönünce ne olacak? Sonsuz bir karanlık mı çökecek koca evrene? Artık yeni bir enerji kalmadığı için hayat bitecek mi? Koskoca bir tabut mu olacak evren?
Eğer ilk enerji ve büyük patlama (Big Bang) kuramı geçerliliğini sürdürmeye devam ederse temelde bir başlangıç enerjisi evrenle birlikte genişliyor ve sistem kapalı olduğu için bu büyük sahnede enerjinin uçup gidebileceği bir yer yok. Işık olarak güneşten yayılan enerji evrenin bir sınırı varsa sınıra kadar yoksa sonsuza dek gidecek.
Ya evren hep genişliyorsa?, (ki bulgular bunun doğruluğunu gösteriyor) O zaman durum daha da vahim. Çünkü yıldız ışıkları bile bir yere ulaşmak için çok uzun yol almak zorunda kalacak.
Ama evren kapalı bir uzay zaman alansa ve dışında ne var sorusunu komik duruma getirecek bir bütünlük içindeyse ve bir kalp gibi genişledikten sonra daralıyorsa ya da farklı bir hareket halindeyse tüm o güneşlerin ışıkları uzay zaman bükülümüyle geri gelecektir Karışık gibi görünse de dünyanın çevresinde dönüp aynı yere gelmekten farksız.
Öyleyse entropiye dönelim. Evren ölçeğindeki entropi artık, felsefik bir anlama bile bürünür. Tüm evrenin yaşamla mücadele eden yaşlandıran ve yok eden gücü.
ENTROPİ NEDİR? (İTÜ SÖZLÜK)
Her bilim dalının kendisine göre yaptığı birbirinden nadide onlarca tanımını bulabileceğiniz şey:
• Kullanılamaz ısıya dönüşen enerji
•Bir sistemin bileşenlerinin farklı şekilde ayarlanabildiği durumların toplam sayısının boltzmann sabiti ile çarpımı
•Bir sistemin düzensizliğinin ölçüsü.
•Bir sistemin belli bir sıcaklıktaki enerji dağılımın ölçüsü.
•Geridönüşümsüzlüğün etkisi sonucu sistemin işe dönüştürülebilir enerji kaybı.
•Sistemin kendiliğinden değişime uğrama eğilimi.
•Bir sistemin işe dönüştürülemeyen enerjisinin ölçüsü.
•Bir sistemin atom, iyon veya molekül düzeyindeki düzensizliğinin ölçüsü.
Bu tanımlardan dikkatimizi çekmesi gereken entropinin işe dönüştürülebilir enerjinin kaybı olduğudur. Çünkü bir sistem ne kadar düzensiz ve rastgele ise, bu rastgele durumların birinden diğerine geçmek için bir enerji harcayacaktır. Bu harcanan enerji ise artık hiçbir şekilde geri kazanılamaz. İstatistiksel termodinamik, entropiyi, olasılık hesapları ile bir sistemin sahip olabileceği bu durumların toplam sayısını hesaplayarak hesaplamaya çalışır.Entropi ile ilgili kafa karıştıran durumlardan birisi de denge (bkz: equilibrium) durumunda entropinin en yüksek olmasıdır. denge durumu bazen hatalı bir şekilde durağan bir durum olarak kabul edilir. oysa ki denge durumu, bir sistemin sahip olabileceği en yüksek entropiye ulaştığında elde edilir. denge durumuna ulaşmamış bir sistemin tek amacı dengeye ulaşmaktır. bu da sisteme bazı kısıtlamalar getirir. yani denge durumuna ulaşana kadar sistemin içinde bulunamayacağı durumlar vardır. denge durumuna yaklaştıkça bunların sayısı azalır ve denge durumunda minimum olur.
Kafa karıştıran başka bir konu da sistemin bileşenlerinin entropisinin azalıp artabilirken sistemin toplam entropisinin hep artmasıdır. buzun erimesi örneği bu durumu en basit açıklayan örnektir. 25 santigrad (298 kelvin) sıcaklıktaki bir odada içinde bir bardak dolusu buzlu su olduğunu varsayalım. buzlu suyun sıcaklığı, buzların hepsi eriyene kadar 0 santigrad (273 kevlin) dır. odanın sıcaklığı, yani termal enerjisi daha yüksek olduğu için bir miktar ısı, odadan buzlu suya geçecektir. neden? çünkü evren enerjiyi bir yerde yoğunlaştırmayı sevmez. Mümkün olan her yere her şekilde dağıtmak ister. odadan buzlu suya ısı akışı olurken, buzların hepsi eriyene kadar buzlu suyun sıcaklığı değişmeyecektir. oysa ki buzlu suyun entropisi, suyun katı halden sıvı hale geçmesi için gereken enerjinin, sıcaklığa oranı kadar artacaktır. buzun suya dönüşmesi için gereken enerjiye dq dersek buzlu sudaki entropi artışı dq / 273 kadardır. aynı şekilde odanın entropisi de suyun katı halden sıvı hale geçmesi için gereken enerjinin, sıcaklığa oranı kadar azalacaktır. ancak odanın sıcaklığı buzlu suyun sıcaklığından yüksek olduğu için odanın entropi kaybı, buzlu suyun entropi kazancından düşük olacaktır. yani dq/273, dq/298 den her zaman büyük olacaktır. dolayısı ile oda ve buzlu sudan oluşan sistemin toplam entropisi (dq/273) – (dq/298) miktarınca artmıştır ve bir daha kendiliğinden eski değerine düşmeyecektir.
Bu gözle bakıldığında Cennet tamamen farklı bir katman gibi. Enerji olarak bir boyutun yani fiziksel madde katmanının kural ve sisteminin geçerli olmadığı ve bilimadamlarının sürekli teorik olarak bulduğu evren katmanlarından birisi.
YALE ÜNİVERSİTESİ Temel Fizik Dersi, Entropy ve Termodinamiğin
