Tesisat Dergisi 305. Sayı (Mayıs 2021)

66 Tesisat / Mayıs 2021 GÖRÜŞ Prof. Dr. Hüseyin Günerhan Ege Üniversitesi Termodinamik Anabilim Dalı Başkanı HAYATIN KENDİSİ OLARAK TERMODİNAMİK S oğuk ve rüzgarlı havalarda bur- nunuzun donması, bindiğiniz otomobilin tekerleklerinin dön- mesi, zayıflamak istemeniz, ütünün ısınması, elmanın ağaçtan yere düş- mesi, uzay gemisinin hareketi, odanın ısınması, korona virüsünün vücudun dengesini bozması… hep “termodina- mik” içerir. Termodinamik enerji bilimidir ve tamamen hayatın içindedir. Hayatta ise dengede olmak-dengede kalmak önemlidir ve termodinamik dengede olan sistemleri inceler. Doğadaki her olay dengede kalmak için çaba gös- terir. İnsan vücudu da termodinamik bir sistemdir ve denge halinde olmak ister. İnsanın ortalama olarak sıcak- lığı 36.5°C, büyük tansiyonu 120-130 mmHg ve küçük tansiyonu ise 70-90 mmHg arasındadır. İnsanın tüm organ- larının, kalp ritminin, nefes alma-ver- menin, hormonların ve kan değerlerinin denge aralığı vardır. Bu denge bozuldu mu termodinamik sistem olan vücudun dengesi de bozulur ve hasta oluruz. Termodinamik yasaları ise enerji- nin korunumu (termodinamiğin birinci yasası) ile enerjinin niceliğinin (mikta- rının) yanında niteliğinin (kalitesinin) de dikkate alınması gerektiği üzerinde durur ve doğadaki değişimlerin enerji- nin niteliğinin azaldığı yönde gerçek- leştiğini (termodinamiğin ikinci yasası) belirtir. “Ordunun dereleri aksa yukarı aksa” türküsünü severiz ama termo- dinamik yasaları gereği derelerin ken- diliğinden yukarı akmasının mümkün olmadığını biliriz. Bir odaya koyduğu- muz soğumuş çay kendiliğinden ısın- maz. Isınması için enerji kullanılması gerekir. İnsanın dengesi bozulduğunda ise dinlenmeden, ilaç almadan, tedavi görmeden iyileşmesi mümkün olama- maktadır. Termodinamiğin yasaları evrenin yaradılışından beri mevcut olmalarına rağmen, 1697 yılında Thomas Savery ve 1712 yılında Thomas Newcomen’in İngiltere’de ilk başarılı atmosferik buhar makinalarını yapmalarına değin termo- dinamik bir bilim olarak ortaya konu- lamamıştır. Bu makinalar çok yavaş ve düşük verimli olmakla birlikte, yeni bir bilimin gelişmesinin önünü açmışlardır. Termodinamiğin birinci ve ikinci yasası, 1850’li yıllarda özellikle William Ran- kine, Rudolph Clausius ve Lord Kelvin (William Thomson) tarafından yapılan araştırmalar sonunda eşzamanlı olarak öne sürülmüştür. Termodinamik terimi ilk olarak Lord Kelvin tarafından 1849 yılında yapılan bir yayında kullanılmış ve ilk termodinamik kitabı ise 1859 yılında Glasgow Üniversitesi öğretim üyelerinden William Rankine tarafından yazılmıştır. Doğadaki tüm olaylar enerji ile madde arasında bir etkileşim içerir, dolayısıyla bir şekilde termodinamik ile ilgili olmayan bir çalışma alanı düşün- mek zordur. Termodinamik ile birçok mühendislik sistemlerinde ve hayatın farklı yönlerinde çoğunlukla karşılaşıl- maktadır. Örneğin kalp vücudun her bir noktasına kanı sürekli olarak pom- palamakta, vücudun trilyonlarca hüc- resinde çeşitli enerji dönüşümleri mey- dana gelmekte ve üretilen vücut ısısı devamlı olarak çevreye atılmaktadır. İnsan konforu bu ısı atımı miktarına sıkı bir şekilde bağlıdır. Ortam koşullarına bağlı olarak kıyafetlerin ayarlanması ile bu ısı aktarımı miktarı kontrol altında tutulmaya çalışılır. Termodinamiğin diğer uygulamaları ise doğrudan yaşanılan ortamlardadır. Konutlar bazı açılardan termodinami- ğin harikalarıyla dolu bir sergi salonu gibidir. Konutlarda kullanılan ev alet- lerinin birçoğunun, bütünüyle ya da kısmen tasarımı termodinamiğin ilke- lerinden yararlanılarak gerçekleştiril-