Termodinamiğin gelişimini ısıyı mekanik enerjiye çeviren makinelerin, ya da daha basit bir bakışla, pistonun gelişimi üzerinden okumak da mümkün.

Isı makinelerinin tarihine baktığımızda, bu teknolojinin ilk olarak silah yapımına olanak sağlaması nedeniyle insanların ilgisini çektiğini görüyoruz. İlerleyen zamanlarda kuyudan su çekme ya da piliç çevirme (şaka değil) gibi farklı kullanım alanlarının keşfedilmesi, bu teknolojiyi ister istemez daha da ilginç bir konuma getiriyor.

O dönemlerde yapılan çalışmaları incelediğimizde, mühendislerin pistonlardaki sürtünme ya da buhar sızıntısı gibi pratik sorunları gidermeye ya da azaltmaya odaklandıklarını görüyoruz. İskoç mühendis James Watt’ın 1769 yılında patentini aldığı buhar makinesini, o günün yüksek teknolojisine bir örnek olarak gösterebiliriz.

Pistonun hikayesinin gerçek anlamda bilimsel bir nitelik kazanmaya başlaması, 19. yüzyılın ilk çeyreğinin sonlarına doğru, genç bir Fransız mühendisin yayınladığı bir analize dayanıyor. Bugün termodinamiğin babası olarak da anılan Sadi Carnot, 28 yaşındayken, ısı makineleri üzerine yapılan ilk kuramsal analizi yayınlayarak, bu makinelerin asla %100 verimle çalışamayacağını, bir miktar enerjinin mutlaka farklı bir forma dönüşerek kaybolacağını gösteriyor.

Bu şaşırtıcı keşfin ardından, bugün termodinamik adını verdiğimiz disiplinin temel taşları birer birer gün ışığına çıkamaya başlıyor: Sistemin toplam enerjisinin ölçüsü olarak entalpi, sistemden kaybolan enerjinin ölçüsü olarak entropi, geriye kalan kullanılabilir enerjinin ölçüsü olarak Gibbs enerjisi…

Bu soyut disiplin, birçok konu üzerinde düşünmek için o kadar kullanışlı bir çerçeve sunuyor ki, ilerleyen yıllarda kimyadan kuantum mekaniğine, evrim kuramından ekonomiye kadar birçok farklı dalda karşılık bulduğunu görüyoruz.

Heron’un çeşmesiyle başlayan ve dallanarak birçok meyve veren bu düşünce sisteminin kısa tarihini aşağıdaki infografik üzerinde inceleyebilirisiniz.

Yazar hakkında

Arda Çetin

Mühendishane içeriği Arda Çetin tarafından hazılanıyor. Ayrıntılı bilgi için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.