Termodinamiğin İlkeleri

Laws of Thermodynamics:
- Zeroth Law: If two systems are in thermal equilibrium with a third system, they are also in thermal equilibrium with each other.
- First Law: Energy cannot be created or destroyed, only converted from one form to another.
- Second Law: Total entropy of an isolated system always increases over time.
- Third Law: As temperature approaches absolute zero, entropy approaches a minimum value.
Thermodynamic Properties:
- Internal Energy (U): total energy of a system
- Enthalpy (H): total energy of a system, including energy associated with pressure and volume
- Entropy (S): measure of disorder or randomness
- Free Energy (G): energy available to do work

Mechanical Properties:
- Strength: ability to resist deformation and fracture
- Toughness: ability to absorb energy before fracture
- Hardness: resistance to scratching and abrasion
- Ductility: ability to be deformed without breaking
Thermal Properties:
- Specific Heat Capacity: energy required to change temperature by 1°C
- Thermal Conductivity: ability to conduct heat
- Thermal Expansion: change in volume with temperature
Electrical Properties:
- Conductivity: ability to conduct electricity
- Resistivity: opposition to electrical flow

Types of Phase Transitions:
- First-order transition: involves a change in entropy, e.g., melting and boiling
- Second-order transition: involves a change in symmetry, e.g., ferromagnetic to paramagnetic
Phase Diagrams:
- Graphical representation of phase transitions as a function of temperature and pressure
- Used to predict phase transitions and material properties

Modes of Heat Transfer:
- Conduction: transfer of heat through direct contact
- Convection: transfer of heat through fluid motion
- Radiation: transfer of heat through electromagnetic waves
Heat Transfer Mechanisms:
- Phonons: lattice vibrations that transfer heat in solids
- Electrons: transfer heat in metals through electrical conductivity
- Photons: transfer heat through electromagnetic radiation

Crystal Lattices:
- Arrangement of atoms in a repeating pattern
- Defined by lattice parameters (a, b, c, α, β, γ)
Bravais Lattices:
- 14 possible lattice types, including face-centered cubic (FCC) and body-centered cubic (BCC)
Crystal Systems:
- Cubic, tetragonal, orthorhombic, monoclinic, triclinic, and hexagonal systems
- Each system has unique lattice parameters and symmetry operations

Termodinamiğin Yasaları:
- Sıfır Kanunu: Üçüncü bir sistemle ısıl denge durumunda olan iki sistem de birbirleriyle ısıl denge durumundadır.
- Birinci Kanun: Enerji yaratılamaz veya yok edilemez, sadece bir forma dönüştürülebilir.
- İkinci Kanun: İzole bir sistemin toplam entropisi zamanla luôn artar.
- Üçüncü Kanun: Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaşırken entropi minimumuna yaklaşır.
Termodinamik Özellikleri:
- İç Enerji (U): bir sistemin toplam enerjisi
- Entalpi (H): bir sistemin toplam enerjisi, basınç ve hacimle ilgili enerjiyi de içerir.
- Entropi (S): düzensizlik veya rastgeleliğin ölçüsü
- serbest enerji (G): çalışmaya hazır enerji

Mekanik Özellikleri:
- Kuvvet: deformasyona ve kırılmaya karşı direnç
- Zorluk: enerji emme yeteneği kırılmadan önce
- Sertlik: çizilme ve aşınmaya karşı direnç
- Düzlük: kırılmadan deformasyona uğrama yeteneği
Termal Özellikleri:
- Özgül Isı Kapasitesi: 1°C sıcaklık değişimi için gereken enerji
- Isı İletkenliği: ısı iletme yeteneği
- Termal Genleşme: sıcaklığa bağlı hacim değişimi
Elektriksel Özellikleri:
- İletkenliği: elektrik iletme yeteneği
- Direnç: elektrik akımına karşı direnç

Faz Geçiş Tipleri:
- Birinci derece geçiş: entropide bir değişiklik olmadan gerçekleşen geçiş, örn. erime ve kaynama
- İkinci derece geçiş: simetri değişikliğiyle gerçekleşen geçiş, örn. ferromanyetikten paramanyetik
Faz Diyagramları:
- Sıcaklık ve basınç функциyasında faz geçişlerinin grafiksel temsilini
- Faz geçişlerini ve malzeme özelliklerini öngörmede kullanılır

Isı Transferi Yöntemleri:
- Konduksiyon: direkt temas yoluyla ısı transferi
- Konveksiyon:Fluid akımı yoluyla ısı transferi
- Radyasyon: Elektromanyetik dalgalar yoluyla ısı transferi
Isı Transferi Mekanizmaları:
- Fononlar: katılar içindeki ısı transferine neden olan kuyu titreşimleri
- Elektronlar: metallarda elektrik iletkenliği yoluyla ısı transferi
- Fotonlar: elektromanyetik radyasyon yoluyla ısı transferi

Kristal Ağları:
- Atomların tekrar eden deseni
- Aşağıdaki parametreler ile tanımlanır: a, b, c, α, β, γ
Bravais Ağları:
- 14 olası ağ tipi, including face-centered cubic (FCC) and body-centered cubic (BCC)
Kristal Sistemleri:
- Kübik, tetragonal, ortorombik, monoklinik, triklinik ve heksagonal sistemler
- Her sistem ünique ağ parametrelerine ve simetri operasyonlarına sahiptir

Bileşimin değişmesi sonucu yeni bir madde oluşur
Örnekler:
- Yanma (yakma) reaksiyonu
- Sentez reaksiyonu
- Açıklama reaksiyonu
- Nötrleşme reaksiyonu

Sentez Reaksiyonu: İki veya daha fazla madde birleşerek yeni bir madde oluşturur
- Örnek: 2H2 + O2 → 2H2O
Açıklama Reaksiyonu: Tek bir madde iki veya daha fazla maddeye ayrılır
- Örnek: 2H2O → 2H2 + O2
Yer Değiştirme Reaksiyonu: Bileşimde bir elementi başka bir elementin yerini alır
- Örnek: Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu
Yanma Reaksiyonu: Maddenin oksijen ile reaksiyona girerek ısının ve ışığın oluşması
- Örnek: 2CH4 + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Reaksiyonundaki toplam kütle, ürünlerin toplam kütlesine eşit olur
Kimyasal reaksiyonda madde yaratılamaz veya yıkılamaz, sadece bir maddeden diğerine dönüştürülür