Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Termodinamiğe GirişFIZ342136220
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüZorunlu @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimFizik Bölümü
Dersin KoordinatörüKenan Koç
Dersi Veren(ler)
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, öğrencilerin makroskobik sistemlerde sıcaklık, ısı, iş, basınç, hacim, özgül ısı, iç enerji ve entropi gibi temel fiziksel büyüklükleri öğrenmelerini ve bu büyüklükler arasındaki ilişkileri kavramalarını sağlamaktır. Ders, öğrencilerin termodinamik yasaları kullanarak makroskobik sistemlerde, özellikle ideal gazlarda gerçekleşen süreçleri analiz edebilmelerini ve bu bilgileri teorik ve uygulamalı problemlerde etkin bir şekilde kullanabilmelerini amaçlamaktadır. Ayrıca, bu temel kavram ve yasalar, mühendislik ve endüstriyel uygulamalara ilişkin örneklerle ele alınarak, öğrencilerin termodinamiğin önemini kavramaları sağlanacak ve böylece istatistiksel fizik ile diğer ileri düzey fizik dersleri için sağlam bir temel oluşturulacaktır.
Dersin İçeriğiSıcaklık ve termodinamiğin sıfırıncı yasası; termometreler ve sıcaklık ölçekleri; katıların ısıl genleşmesi; iş, ısı ve termodinamiğin birinci yasası; termodinamik süreçler; ideal gaz; enerji aktarma mekanizmaları; gazların kinetik teorisi; enerjinin eşbölüşümü; moleküler hız dağılımı; ısı makinaları; tersinir ve tersinmez süreçler; termodinamiğin ikinci yasası; entropi; termodinamik potansiyeller.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Ders Kitabı-[1] Serway, Raymond A. ve Beichner, Robert J. Fen ve Mühendislik İçin Fizik. ISBN: 9789758624225.
  • Ders Kitabı-[2] Yüncü, Hafit. Klasik Termodinamik Prensipleri. ISBN: 9789758405077.
  • Önerilen Kaynak: Çengel, Yunus A. ve Boles, Michael A. Termodinamik: Mühendislik Yaklaşımıyla. ISBN: 9786053551621.
  • Önerilen Kaynak: Halliday, David ve Resnick, Robert. Fiziğin Temelleri. ISBN: 9786053551898.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Termodinamik sistemler ile ilgili gerekli tanımları listeleyebileceklerdir.
  2. Termodinamik ile ilgili problemlerin çözümünde uygun boyutu ve birimi kullanabileceklerdir.
  3. Katıların ısıl genleşmesi ile ilgili problemlerin çözümünde gerekli hesaplamaları yapabileceklerdir.
  4. Kalorimetri ile ilgili problemlerin çözümünde gerekli hesaplamaları yapabileceklerdir.
  5. İdeal gazlarda gerçekleşen termodinamik süreçlere ilişkin hesaplamaları yapabileceklerdir.
  6. Enerji aktarım mekanizmaları ile ilgili problemleri çözebileceklerdir.
  7. Isı makinalarının verimini hesaplayabileceklerdir.
  8. Termodinamik sistemlerde entropi değişimleri ile ilgili hesaplamaların sonuçlarını ifade edebileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6DÖÇ-7DÖÇ-8
PÇ-155555555
PÇ-2--------
PÇ-344444444
PÇ-4--------
PÇ-5--------
PÇ-6--------
PÇ-7--------
PÇ-8--------
PÇ-933333333
PÇ-10--------
PÇ-1155444444
PÇ-12--------

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu Anlatımı: Mikroskobik ve Makroskobik Tanım, Sıcaklık ve Termodinamiğinin Sıfırıncı Yasası, Termometre, Celsius ve Fahrenheit Sıcaklık Ölçeği. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Celsius ve Fahrenheit sıcaklık ölçeğine ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Mikroskobik ve makroskobik tanımla ilgili tartışmanın yapılması.1. Mikroskobik ve makroskobik tanım, sıcaklık ve termodinamiğinin sıfırıncı yasası, termometre, Celsius ve Fahrenheit sıcaklık ölçeği konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-19.
2Konu Anlatımı: Sabit-Hacimli Gaz Termometre ve Mutlak Sıcaklık Ölçeği, Katı ve Sıvıların Isıl Genleşmesi, İdeal Gazların Makroskobik Tasviri. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Sabit-hacimli gaz termometre ve mutlak sıcaklık ölçeği, katı ve sıvıların ısıl genleşmesi ve ideal gazların makroskobik tasvirine ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Suyun yoğunluğunun sıcaklıkla değişimi ve su altı canlılarının yaşamlarına etkisiyle ilgili tartışmanın yapılması.1. Sabit-hacimli gaz termometre ve mutlak sıcaklık ölçeği, katı ve sıvıların ısıl genleşmesi ve ideal gazların makroskobik tasviri konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-19.
3Konu Anlatımı: Isı ve İç Enerji, Isı Kapasitesi ve Özgül Isı, Hal Değiştirme Isısı. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Isı ve iç enerji, ısı kapasitesi ve özgül ısı ve hal değiştirme ısısına ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Isının mekanik eşdeğerini hesaplamak için kullanılan deney düzeneğiyle ilgili tartışmanın yapılması. Kısa Sınav 1 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Isı ve iç enerji, ısı kapasitesi ve özgül ısı ve hal değiştirme ısısı konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-20. 2. Kısa Sınav 1: (Sınav zamanına kadar işlenen konular) Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm 19 ve Bölüm 20.
4Konu Anlatımı: Termodinamik Süreçlerde İş ve Isı, Termodinamiğin Birinci Yasası, Termodinamiğin Birinci Yasasının Bazı Uygulamaları. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Termodinamiğin birinci yasasının bazı uygulamaları kapsamındaki örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Termodinamiğin birinci yasasının enerji korunumu açısından tartışılması.1. Termodinamik süreçlerde iş ve ısı, termodinamiğin birinci yasası ve termodinamiğin birinci yasasının bazı uygulamaları konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-20.
5Konu Anlatımı: Enerji Aktarma Mekanizmaları, Bir İdeal Gazın Moleküler Modeli. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Enerji aktarma mekanizmaları ve bir ideal gazın moleküler modeline ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Isıl iletkenlik ve ısı yalıtımı için kullanılan malzemelere ilişkin tartışmanın yapılması.1. Enerji aktarma mekanizmaları ve bir ideal gazın moleküler modeli konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-20 ve Bölüm-21.
6Konu Anlatımı: Bir ideal Gazın Molar Özgül lsısı, İdeal Gazda Adyabatik İşlemler, Enerjinin Eşbölüşümü. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Bir ideal gazın molar özgül ısısı, ideal gazda adyabatik işlemler ve enerjinin eşbölüşümüne ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Eşbölüşüm teoreminin, molar özgül ısıların sıcaklıkla değişimi açısından tartışılması. Kısa Sınav 2 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Bir ideal gazın molar özgül ısısı, ideal gazda adyabatik işlemler ve enerjinin eşbölüşümü konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-21. 2. Kısa Sınav 2: (Kısa sınav 1 sonrası derslerdeişlenen konular) Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-20 ve Bölüm-21.
7Konu Anlatımı: Boltzmann Dağılım Yasası, Moleküler Hız Dağılımı ve Ortalama Serbest Yol. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Boltzmann dağılım yasası, moleküleler hız dağılımı ve ortalama serbest yol konularına ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Bir ideal gazı oluşturan moleküler için en olası hız, ortalama hız ve karekök ortalama hız (rms) kavramlarının ne anlama geldiği ve aralarındaki farklar üzerine tartışma yapılması.1. Boltzmann dağılım yasası, moleküler hız dağılımı ve ortalama serbest yol konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-21.
8Ara Sınav 1
9Konu Anlatımı: Isı Makinaları ve Termodinamiğin İkinci Yasası, Tersinir ve Tersinmez Süreçler, Carnot Motoru. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Isı makinaları ve termodinamiğin ikinci yasası, tersinir ve tersinmez süreçler ve Carnot motoru konularına ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Termodinamiğin ikinci yasasının Kelvin–Planck ve Clausius ifadelerine ilişkin tartışma yapılması.1. Isı makinaları ve termodinamiğin ikinci yasası, tersinir ve tersinmez süreçler ve Carnot motoru konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-22.
10Konu Anlatımı: Benzinli ve Dizel Motorlar, Isı Pompaları ve Buzdolapları. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Benzinli ve dizel motorlar, ısı pompaları ve buzdolaplarına ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Benzinli ve dizel motorların sıkıştırma oranları üzerinden çevrim verimliliğinin tartışılması.1. Benzinli ve dizel motorlar, ısı pompaları ve buzdolapları konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-22.
11Konu Anlatımı: Entropi, Termodinamik Sistemler için Entropideki Değişimler. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Termodinamik sistemler için entropideki değişimlere ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Isı akış yönü ve entropi değişimi ilişkisi üzerine tartışma yapılması. Kısa Sınav 3 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Entropi ve termodinamik sistemler için entropideki değişimler konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-22. 2. Kısa Sınav 3: (Ara sınav 1 sonrası derslerde işlenen konular) Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-22.
12Konu Anlatımı: Entropi ve Termodinamiğin İkinci Yasası, Mikroskobik Ölçekte Entropi. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Entropi ve termodinamiğin ikinci yasası ve mikroskobik ölçekte entropi konularına ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Gerçek süreçlerde evrenin entropisindeki değişim ile ilgili tartışmanın yapılması.1. Entropi ve termodinamiğin ikinci yasası ve mikroskobik ölçekte entropi konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-22.
13Konu Anlatımı: Tam Diferansiyeller ve Durum Fonksiyonları. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Tam diferansiyeller ve durum fonksiyonları konularına ilişkin örneklerde matematiksel işlemlerin yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk): Tam diferansiyel ve durum fonksiyonu ilişkisinin ısı, iş ve iç enerji üzerinden tartışılması.1. Tam diferansiyeller ve durum fonksiyonları konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-2, Bölüm-8.
14Konu Anlatımı: Termodinamik Potansiyeller, Maxwell İlişkileri. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Termodinamik potansiyeller ve Maxwell ilişkileriyle bazı makroskobik büyüklükler için eşitliklerin elde edilmesi. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Termodinamik potansiyellerin denge durumları açısından tartışılması. Kısa Sınav 4 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Termodinamik potansiyeller, Maxwell ilişkileri konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı-2, Bölüm-8. 2. Kısa Sınav 4: (Kısa sınav 3 sonrası derslerde işlenen konular) Kaynak: Ders Kitabı-1, Bölüm-22 ve Ders Kitabı-2, Bölüm-8.
15Konu Anlatımı: Ara sınav sonrası işlenen konuların tekrarı. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Ara Sınav sonrası işlenen konulara ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Termodinamik yasaları ve anlamları üzerine tartışma yapılması.1. Ara sınav sonrası işlenen konuların tekrar edilmesi.
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği430
Ödev
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati142
Laboratuar
Uygulama142
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması144
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği44
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)120
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok