Page 46 - st-cati-cephe-2023-subat

Entropinin Düşündürdükleri!

Yalova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü
ZeroBuild Institute İcra Direktörü
Doç. Dr. Ümit Ünver

ntropi düzensizlik olarak tarif edilir. Birimi mezdik. Yani hareket edemezdik. Hareket etmeyen bir
üzerinden bir tarif yapmak gerekirse entropi; bünyenin hayatta kalma şansı yoktur. Atalarımız hare-
bir termodinamik sistemde sıcaklık 1 K arttı- kette bereket var demişler. Hareket etmeyen bir vücut-
ğında meydana gelen düzensizlik olarak ifa- ta en başta dolaşım problemleri ortaya çıkar. Kan, lenf,
Ede edilebilir. Burada düzensizliğin ne anlama atık dolaşım sistemlerinin tamamı vücut hareket ettikçe
geldiğinin açıklanması gerekir. Isı, elektrik gibi kavram- fonksiyonunu daha iyi yerine getirir. Hareket etmeyen
lar soyut olduğundan mekaniktir sistemleri göz önüne bünyeler zaman içinde yavaş yavaş erimeye, çürümeye
alarak açıklamaya başlayalım. Bildiğimiz gibi hareket başlar. Sonuç olarak hayatın devamlılığını sağlayan şey
eden her şey sürtünüz. Mesela insan yürürken ayakları harekettir. Hareketi de sağlayan şey sürtünmedir, yani
yere temas eder ve sürtünür. Bir kutuyu masanın üzerin- mekanik düzensizlik, yani mekanik entropi.
de kaydırarak fırlattığımızda kutu masaya sürtünür. Bu Bunu basit olsun diye ayağımızın altındaki sürtünme
sürtünmeler, harekete ters yönde bir sürtünme kuvveti ile örnekledik. Siz örneklerin kendi uzmanlık alanını-
meydana getirir. Hatta sürtünme kuvveti yuvarlak cisim- za göre genişletebilirsiniz. Örneğin bir gaz, buhar, su
lerin yuvarlanmasını sağlar ki, topun yuvarlanması, te- veya rüzgar türbininin kanatlarında sürtünme olmaz-
kerleğin dönmesi sürtünme kuvveti sayesinde meydana sa bu makinaların hiç biri iş göremez. Bu makinaların
gelir. Sürtünme kuvveti aslında istenmeyen bir büyüklük verimini azaltan SÜRTÜNME aslında bu mühendislik
olarak etiketlenir. Birçok bilimsel araştırma sürtünme sistemlerinin var olmasının sebebidir. Bu ne demektir?
kuvvetini azaltmaya odaklanmaktadır. Peki madem sür- Entropi her ne kadar hareketi kısıtlasa da, hareketin
tünme çok kötü bir şey, o zaman neden var? İşte bu sebebidir. Entropi olmadan hareket olmaz. Evet, bel-
soruyu cevaplamadan önce mekanik düzensizlik, ya da ki hareket enerjisinin yüzde 0,1 i sürtünmelere ve ısı
mekanik entropi üzerinde biraz durmak gerekir. kayıplarına gidiyor ama nihayetinde o kayıp hareketi
Mekanik entropi yani mekanik sürtünme, aslında hare- sağlıyor ve hareket de hayatın devamlılığını sağlıyor.
ketin kaynağıdır. Evet, harekete ters yönde bir kuvvet Şimdi gelelim mekanik enerji sistemlerinden ısı enerji-
meydana getiren, hareket yönündeki kinetik enerjiyi sine. Bundan 150 yıl önce bilim adamları ısı transferini,
azaltan ve nihayetinde sıfıra indirerek cismi durmaya kalorik adı verilen baloncukların hareketi olarak tanım-
zorlayan sürtünme, tam olarak hareketin kaynağıdır. ladılar. Ancak zaman içinde ölçü aletlerinin gelişmesi,
Bir düşünün, ayağınızın altındaki sürtünme olmasaydı bilimin ilerlemesiyle ısı enerjisinin aslında kütlesi olma-
ne olurdu? Kendinizi ileri itemezdiniz. Aracınızın lastik- yan, Casper sevimli hayalet gibi kütlelerin içinden ge-
leri buzun üstüne denk geldiğinde kendi ekseni etrafın- çen bir şey olduğunu öğrendik. Ancak her ısı geçişinde
da döner ama ilerlemez. Patinaj yapar. İlerleyebilmek maalesef bir miktar enerjinin kaybolduğunu da farket-
için mutlaka sürtünme gerekir. Evet, sürtünme olma- tik. Bu kaybolan ısı enerjisinin her seferinde belli bir
dan hareket olmaz. Evet, sürtünen cisimler arasında bir oranda olduğu ve ısı geçişi esnasında düzensizlik mey-
miktar enerji ısı enerjisine döner ama o dönüşüm olma- dana getirdiğini fark ettik ve ona entropi dedik. Şimdi
dan hareket etmek mümkün değildir. Kâinatta hareket soru şu; Aynı mekanik entropi olarak tanımladığımız
olmasaydı, enerji dönüşümü de olmazdı. Enerji dönü- mekanik sürtünmede olduğu gibi, termal entropi de
şümü olmasaydı makrodan mikroya hiçbir sistem var “ISIL SÜRTÜNME” olarak tanımlanabilir mi? Isı enerji-
olamazdı. Konuyu biraz basite indirgeyerek örnekleye- sinin bir yerden bir yere hareketinin temel kaynağı bu
lim. Eğer ayağımızın altında sürtünme olmasaydı, yü- ISIL SÜRTÜNME olabilir mi? Isı transferi ENTROPİ saye-
rüyemez, kaslarımızdaki enerjiyi kinetik enerjiye çevire- sinde mümkün oluyor olabilir mi? ¡

44 ST Çatı Cephe ŞUBAT 2023