Sıvıyı küre şekline sokmaya çalışan kuvvete “yüzey gerilimi” deniyor.
Sıvı içindeki herhangi bir molekül, her taraftan diğer moleküllerle çevrili
olduğu için, yani her yöne ortalama olarak eşit miktarda çekildiği için, yine
“ortalamada” herhangi bir kuvvet hissetmez. Ama sıvının yüzeyinde
olan moleküller, sadece sıvının olduğu taraflardan çekildiği için, bunları sıvının
içine çeken net bir kuvvetin varlığından söz etmek mümkün. Böylece, moleküller
arasındaki etkileşim, sıvının yüzeyini içeri doğru çeken net bir kuvvete neden
oluyor.

Bu kuvvet, aynı zamanda sıvının yüzeyini mümkün olduğu kadar küçültmeye çalışıyor.
Yüzeydeki moleküllerin bir taraflarının boş olması, bu moleküllerin içerdekilere
göre daha fazla enerjiye sahip olması anlamına geliyor. Öyleyse bir sıvının
ne kadar büyük yüzeyi varsa, yüzey molekülleri toplam enerjiyi o kadar artırırlar.
Bütün fiziksel sistemler, enerjilerini azaltacak şekilde hareket ettiği için,
sıvılar yüzey alanlarını küçültmeye çalışırlar. Bu anlamda yüzey, şişirilmiş
bir balon gibi düşünülebilir. Balonun, içerdeki havayı sıkıştırması ile yüzey
alanını küçültmeye çalışması aslında aynı şey.

Bu olgu kendini en açık biçimde, yerçekimi kuvvetinin olmadığı, ağırlıksız ortamlarda
gösterir. Böyle bir durumda sıvının alacağı şekil iki bin yıldır bilinen eski
bir matematik problemine dönüşür: Sabit hacimli bir cisim, hangi şekli aldığında
en küçük yüzey alanına sahip olur? Bu sorunun çözümü ileri matematik gerektirse
de, yanıtı oldukça basit: küre.

Üstelik, aynı olayı Dünya üzerinde de görmek mümkün. Musluktan damlayan, yağ
içinde yüzen ya da cam üzerinde yoğunlaşan su damlaları, hatta çaydanlıkta kaynayan
suyun içindeki kabarcıklar; aynı olgu nedeniyle mümkün olduğu kadar küreye yakın
şekillere girmeye çalışırlar. Bu tip yerlerde diğer kuvvetler de (yerçekimi,
sürtünme, kaldırma kuvveti vs.) işin içine girdiği için, ideal şekil mükemmel
bir küre değildir.

Burada dikkat edilmesi gereken önemli nokta şu: Yüzey geriliminin kendini açık
bir şekilde gösterebilmesi için, yüzey enerjisi diğer enerjilere oranla büyük
olmalı. Bu da, yüzeyin hacme oranı büyük olduğunda mümkün oluyor. Yüzey/hacim
orantısını bir küre için hesaplarsanız, küre küçüldüğünde oranının büyüdüğünü
görürsünüz. Kısacası, su damlalarınız ne kadar küçükse, yüzey gerilimi o oranda
etkin olur ve damlalar mükemmel küre şeklini almaya başlar. Tabii, uzaydaki
ağırlıksız ortamda, diğer kuvvetler olmadığı için, su kütlesinin ne kadar büyük
olduğu önemli değil.

Yüzey gerilimi bütün sıvılarda ve her sıcaklıkta vardır. Belki değişen sıcaklık
ve sıvı içindeki yabancı moleküller (sudaki sabun gibi) yüzey geriliminin büyüklüğünü
değiştirebilir, ama nitel etki her zaman aynıdır. Yani, erimiş demir de uzayda
küre şeklini alacaktır.

Üstelik aynı olgunun katı cisimlerde de var olduğunu söylemek mümkün, ama önemli
bir farkla: Yüzey enerjisi yüzeyin hangi doğrultuda yöneldiğine bağlı olduğu
için, katının en ideal şekli bir küre değil, fakat simetrik, düzgün yüzlü şekillerdir.
Örneğin tuz kristalleri kırıldıklarında ya da kristal büyütmeyle oluşturulduklarında
düzgün küpler ortaya çıkar.

Gazlarda, moleküller arası etkileşim çok zayıf olduğu için, bu etkileşimlerin
bir sonucu olan yüzey gerilimi de oldukça düşük olmalı (ölçülemeyecek kadar
düşük). Üstelik, gaz genleşip idealliğe yaklaştığında, yüzey gerilimi daha da
düşmeli. Bu nedenle, uzayda kendi haline bırakılan bir gaz kitlesi, bir kere
genleşmeye başlayınca sonsuza kadar genleşmeye devam edecektir.

Devamını indirmek için : TIKLAYINIZ

Devamı için PDF dosyasını indirebilirsiniz.

Dosya alıntıdır: http://www.efdergi.hacettepe.edu.tr/indexx.asp

Thomson olayı, Peltier olayına benzer. Ancak, Thomson olayında alan bir birleşme noktasıyla (ya da birleşme noktalarıyla) değil, bir sıcaklık gradyanıyla oluşmaktadır. Bir metal çubuktan akım geçirildiğinde, ısı, sıcaklık gradyanıyla ilişkili alanın yönüne bağlı olarak, salınır ya da soğurulur.

Sıcaklık gradyanınm elektrik alanı oluşturması şöyle açıklanabilir: Metal çubuğun bir ucunun ısıtılması, o uçtaki elektronların ısıl hızlarını yükseltir. Bu elektronlar öteki uca akarak, bir elektriksel dengesizlik, dolayısıyle de bir akım yaratırlar.

Bir bakır tel kullanıldığında akım, telin soğuk bölümünden sıcak bölümüne geçtikçe, ısı soğurur. Bu yüzden, telin sıcaklık dağılımını aynı tutmak için, tele ısı vermek gerekir. Sıcak bölgeden soğuk bölgeye akım geçen telde, ısı salınır.

Akımı oluşturan elektrik yükleri telden geçtikçe, ısınacaklarından ya da soğuyacaklarından, ısı alıp, ısı vereceklerdir. Ama bu durum, bir demir telde bozulur. Akım, telin sıcak bölümüne doğru hareket ettikçe. ısı verir (ya da soğuğa doğru aktıkça ısı alır).

Thomson olayının kullanım alanı sınırlıdır. Ama 1850 yıllarında William Thomson (Lord KELVİN) tarafından bulunması, bilimsel bakımdan çok önemli olmuştur.

Bu e.m.k’in boyutu sadece eklemi meydana getiren malzemeye değil, eklemin sıcaklığına da bağlıdır Peltier etkisinde faydalanarak “Peltier effect” p-n eklemlerininin seri olarak bağlanmasıyla TEC “Termo elektrik soğutucu” modül oluşturulur. [Şekil 1.1]

TEC özellikle yeni nesil bilgisayar işlemcilerinin soğutulmasında ve araç tipi buzdolaplarının yapımında kullanılır. Bağlantı uçlarına DC akım uygulandığı zaman, bir yüzey soğurken diğer yüzey ısınır. Watt olarak güçlerine ve boyutlarına göre çeşitli tip ve modellerde üretilir. [Şekil 1.2]

TEC modülün iki yüzünün faklı sıcaklıklarda olması, ve akımın yönünün değiştirilmeyle yüzey sıcaklıklarının da değişmesi, katılarda ısı iletim katsayısını hesaplanmasında kullanılabilecek bir özelliktir. Üzerinde çalışılan TEC- 12706T125 TEC modülünün boyutları 4 x 4 cm boyutlarındadır. Modüle Vmax 15.4 Volt DC gerilim ve Imax=6 Amper akım uygulandığında modül Q=51.4 watt ısı enerjisi elde edilir. Oda şartlarında ∇T=70 °C sıcaklık ortaya çıkar. Termo elektrik modülün bilinen Q değeri ve üzerine verilen DC gerilim ile ΔT=70 °C kadar ısınması, katı cisimlerin ısı iletim katsayısının bulunmasında kullanılacak deney cihazının temelini oluşturur.

Bazı sistemlerde tek kavşak vardır ve referans oda sıcaklığıdır. Yukarıdaki sistemde ise 0 °C (su+buz karışım) referans noktasıdır. Birinci kavşak buraya konur. Diğer kavşak, sıcaklığı ölçülecek yere konur. Digital ve ticari sıcaklık ölçme cihazlarında tek kavşaklı termoçift kullanılır. Cihaz içindeki bir elektronik devre, oda sıcaklığını 0 °C ye indiren bir kompanzasyon sistemine sahiptir. Bu nedenle gerçek sıcaklık okunur. Sadece voltaj (potansiyel farkı- emk) ölçen bir cihazla, tek kavşaklı bir termoçiftle ölçüm yapılırsa, bulunan
değere, oda sıcaklığının eklenmesi gerekir.

EMEKLİ Büyükelçi Taner Baytok, Türkiye’deki nükleer silahların demode olduğunu ancak hâlâ kullanılabilecek durumda olduğunu vurgulayarak, “Bu silahlar Türkiye’den gitmeli. Ama öbür taraftan Türkiye’nin ABD’nin nükleer şemsiyesi altında kalması önemli” dedi.

KORUMA AMAÇLIYDI

Baytok, ABD yönetimi tarafından taktik nükleer silahlarda indirime gidileceği ve Türkiye’dekilerin de bu çerçevede kaldırılmasının gündeme gelmesiyle ilgili olarak çarpıcı açıklamalarda bulundu. Baytok, Türkiye’de nükleer silah bulunduğunu belirterek “Soğuk Savaş döneminde ,Varşova Paktı’nın olası Türkiye saldırısına karşı ve Türkiye’nin Boğazları ve doğu sınırlarının korunması amacıyla taktik nükleer silahlar konuşlandırılmıştı” dedi. Baytok’un açıklamaları şöyle:

İNCİRLİK’TE YOK

TAKTİK nükleer silahlarda çifte anahtar sistemi vardır. ABD bu silahları Türkiye’ye nükleer başlıksız yolladı. Nükleer başlıklar ise ABD’nin elinde. Bu silahlar ancak NATO çerçevesinde anlaşılırsa kullanılabilecekti. 1970’li senelerde bu silahlar Türkiye’de vardı. Türkiye’dekiler aslında konvansiyonel bombalardır. Başlık takılırsa nükleer silaha dönüşür. Bu bombalar Türkiye’de, İstanbul ve Karadeniz’deki askeri depolarda olmak üzere stoklanmıştır.
Bu silahlar İncirlik’te yoktur. Bu silahlar 1970’lerde kullanılsaydı, İstanbul’a çok zarar verirdi. Ama bunların kullanılmasına ihtiyaç duyulmadı. Bu silahlar caydırıcı bir rol oynadı.

STRATEJİK DEĞERİ KALMADI

BU silahlar Türkiye’den gitmeli. Bu silahlar demodedir. Stratejik değeri kalmamıştır. Ama öbür taraftan Türkiye’nin ABD’nin nükleer şemsiyesi altında kalması önem taşır. Yoksa Türkiye hemen burnunun dibinde bu tür silahlara sahip olan ve yarın ne yapacağı belli olmayan İsrail ve İran’ın yanında çok zor durumda kalır. Bu silahlar kullanılabilir ama artık maksadı kalmadı. Rusya’dan Türkiye’ye nükleer saldırı beklemek çok hayaldir.

YÜZE YAKIN VAR

TÜRKİYE’de yaklaşık 100’e yakın silah var. 1987’de bu silahlaın 250 tanesinin Avrupa’da kaldırıldığı söylendi. Türkiye’den kaldırıldığıyla ilgili bir şey bilmiyorum. Bugün Avrupa’da bine yakın vardır.