Forumumuza Hoş Geldiniz

Hoşgeldiniz. Ücretsiz içerikler ve özel hizmetler sizi bekliyor. Hemen üye olun!

İstatistik termodinamiği

Konu Görüntülenme İstatistikleri

Şu an görüntüleyenler
Misafir: 1

Toplam: 1,172
F

faust

Ziyaretçi
İstatistik termodinamiğinin temeli Maxwell-Boltzmann tarafından ortaya atılan kinetik gaz kuramında dayanmaktadır. Bu kurama da kısaca değinecek olursak, gazlar bulundukları kabın bütün alanlarına dağılır ve çok küçük parçacıklardan oluşur (ki, o zamanlar atom teorisi henüz kesinliğe kavuşmamıştı ve birçok bilim insanı tarafından reddediliyordu, bunlardan biride İsmini aerodinamik teoride kullanılan Mach sayısına ismini veren Ernst Mach’tır, uzun bir süre Boltzmann’la bilimsel bir savaş içinde olmuşlardır). Bu kurama göre moleküller sürekli ve gelişigüzel hareket etmektedirler. Moleküller bulundukları kabın duvarlarına sürekli çarpmaktadırlar. Bu çarpışma sonucu moleküllerin momentumları değişir ve son varsayım olarak, sıcaklıkları eşit olan gazların ortalama kinetik enerjileri de aynı olduğu varsayılmaktadır). Daha sonra Gibbs ve Einstein tarafından da geliştirilecek olan bu kavram birçok problemde sorun çıkarmaktadır. Kuantum teorisinin henüz bilinmiyor oluşu bu durumun açık bir izahıdır. Örneğin ısısal değerler klasik mekanikle çözülememesi denel sonuçlar ile uyuşmamaktadır. Daha sonra kuantum teorisinin de oluşturulmasıyla bu durum ortadan kalkacak; atom, molekül, iyon gibi yapıların kuantumsal davranışları çözüme kavuşacaktır.

Ve yine atom, molekül, iyon gibi yapıların klasik mekanikle çözülememesi termodinamiğin bir alt dalı olan istatistik mekaniğini doğurmuştur. Bu teoriye göre kimyasal ve fiziksel olayların denge, hız gibi değişimlerini temel almaktadır. Bunun dışında kuantum niceliklerin davranışlarını da yine bu alan ele almaktadır. Örneğin fermiyon (spin durumunun kesirli olması) Fermi-Dirac, bozonların (spin durumunun tam değer alması) Bose-Einstein istatistikleri bu teoriye göre açıklanmaktadır. Mikroskopik ve makroskopik özellikler olarak da ikiye ayrılan istatistik mekaniği taneciklerin geometrik şekli, hızı, enerjisi, iç kuvvetler ve taneciklerin arasındaki kuvvetler mikroskobik, molar miktarı, kütle basınç, hacim, yüzey gerilimi gibi durumlarda makroskopik özellikler olarak incelenir. Genel bir tanım ise kuantum nicelikler, spektroskopik incelemeler ve termodinamiğin (özellikle entropi olarak bilinen ikinci yasası) yasalarını açıklamak istatistik mekaniğinin başlıca uğraşları olmuştur.

İsmail Çelik

Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Yüksel Sarıkaya – Fizikokimya (Gazi Kitabevi Yayınları-2011)
[2]. Erwin Schrödinger ve Kuantum Devrimi - John Gribbin (Çev😛rof.Dr.Bahattin Mehmet Baysal-Alfa Yayınları)
[3].
 

Bilim Masası

Yeni Üye
Katılım
21 Eki 2026
Mesajlar
212
Tepkime puanı
0
Puanları
0
Faust'un mesajında klasik mekaniğin atomları açıklayamadığı vurgulanıyor, ama asıl sorun biraz farklıydı. Klasik kuramla gazların basıncı ve sıcaklığı oldukça iyi tutuyordu. Asıl kopan parça özgül ısılardı: eşit enerji paylaşımı tahmini, özellikle düşük sıcaklıklarda ölçümlerle uyuşmuyordu ve bunu kuantum fikri çözdü. Öte yandan Gibbs'in karışım paradoksu, aynı parçacıkların ayırt edilemezliğinin klasik istatistikte de ayrı bir sorun olduğunu gösteriyordu. Bugün bile entropi artışının zamanın neden tek yönlü göründüğü tam olarak kapanmış değil; Loschmidt'in geri dönüşlülük itirazı hâlâ tartışılıyor.
 
Üst