ISI – SICAKLIK
- Bir maddenin moleküllerinin toplam enerjisine ısı, ortalama kinetik enerjisinin göstergesine sıcaklık denir.
- Isı kalorimetre kabıyia, sıcaklık ise termometreyle ölçülür.
- Isının birimi cal, joule… sıcaklığın birimi ‘C, ‘K dir.
Termometrelerde birim dönüşümleri aşağıdaki gibi yapılır:
- Sıvılı termometrelerde daha hassas ölçüm yapmak için sıvının genleşme katsayısının ve sıvı haznesinin büyük, sıvının yükseldiği borunun kesitinin küçük olması gerekir.
Bir maddeye ısı verildiğinde ya da ısı alındığında maddede üç değişiklik meydana gelebilir.
1. Sıcaklık Değişimi:
Kütlesi m, özısısı c olan bir maddeye Q kadar ısı verilirse sıcaklık değişimi :
(Δt = tson — tilk)
| Q = m.c.Δt |
bağıntısıyla bulunur.
Özısı (c) maddeler için ayırtedici özelliklerden biri olup birimi caI/g ‘C dir.
Maddenin kütlesi ile özısının çarpımına (m.c) ısı sığası denir.
Isı Alış – Verişi:
Sıcaklıkları farklı olan maddeler bir araya getirildiğinde sıcak maddeden soğuk maddeye doğru ısı akışı olur. Isı alış verişi maddelerin son sıcaklıkları eşit oluncaya kadar sürer.
- Aynı cins maddeler ısı alışverişi yapıyorsa denge sıcaklığı aşağıdaki bağıntıyla bulnur:
- Isı sığaları eşit olan maddeler ısı alışverişi yapıyorlarsa denge sıcaklığı aşağıdaki bağıntıyla bulunur:
2. Hal Değişimi:
Bir maddeye ısı verildiğinde ya da maddeden ısı alındığında maddenin sıcaklığı değişmiyorsa madde hal değiştirmektedir denir. Hal değişimi katının sıvı, sıvının gaz, gazın sıvı, sıvının katı olması durumudur. Erime ve buharlaşma sırasında madde dışarıdan ısı alır, donma ve yoğunlaşma sırasında madde dışarıya ısı verir. Alınan ya da verilen ısı miktarı Q = m.L bağıntısıyla bulunur.
L: Hal değiştirme ısısı olup birimi cal/g dir.
Saf bir maddenin katısı ısıtıIırsa sıcaklık zaman grafiği şekildeki gibi olur.
t1 : Erime sıcaklığı, t2 : Kaynama sıcaklığı.
Sıvının kaynama ve donma sıcaklığı sıvının cinsine, sıvı üzerindeki basınca ve sıvının saflığına bağlıdır.
- Basıncın artması suyun donma sıcaklığını düşürür, kaynama sıcaklığını yükseltir.
- Su içinde tuz çözünürse donma sıcaklığı düşer, kaynama sıcaklığı yükselir.
3. Genleşme (Boyut Değişimi):
Cismin hacminin sıcaklığa bağlı değişimine genleşme denir.
Isıtılan maddelerin hacimlerinde artma özkütlelerinde azalma, soğutulan maddelerin hacimlerinde azalma özkütlelerinde artma olur.
- Yalnız bu duruma uymayan maddeler de vardır. Su gibi bazı maddelerin genleşmeleri düzensizdir. + 4 “C de suyun hacmi en küçük özkütlesi en büyüktür. +4 oC deki su ısıtılsa da soğutulsa da hacmi artar özkütlesi azalır.
Katılarda Genleşme:
- İlk boyu Lo, boyca genleşme katsayısı α olan bir çubuğun sıcaklığı Δt kadar değiştirilirse boyundaki değişim miktarı (ΔL )
bağıntısıyla bulunur.
Çubuk ısıtılmışsa son boyu ΔL + Lo soğutulmuşsa son boyu Lo – ΔL olur.
- İlk yüzey alanı s0 olan bir levhanın sıcaklığı Δt kadar değiştirildiğinde yüzey alanındaki değişme miktarı (Δs)
bağıntısıyla bulunur.
- İlk hacmi Vo olan bir cismin sıcaklığı Δt kadar değiştirilirse hacmindeki değişim miktarı
bağıntısıyla bulunur.
Sıvılarda Genleşme:
İlk hacmi ve olan bir sıvının sıcaklığı Δt kadar değiştirilirse hacimce genleşme miktarı (ΔV)
bağıntısıyla bulunur.
a: Sıvının hacimce genleşme kaîsayısıdır.
Gazlarda Genleşme :
Gazlarda genleşme sabit basınç altında olur. Genleşme katsayısı bütün gazlar için aynıdır. Bundan dolayı genleşme katsayısı gazlar için ayırt edici özellik değildir.
Isının Yayılması:
Isı kaynağından çıkan ısı enerjisi bir yerden başka bir yere üç yolla yayılır.
- İletim yoluyla,
- taşıma (konveksiyon) yoluyla,
- ışıma (radyasyon) yoluyla.
Katılar ısıyı iletim yoluyla, sıvı ve gazlar ısıyı taşıma yoluyla yayarlar.
Işıma ise kaynaktan çıkan ısının etrafa enerji dalgaları biçiminde yayılması olayıdır. Isı ışık gibi parlak yüzeylerde yansır, mat yüzeylerde soğrulur. Isı boşlukta ışıma yoluyla yayılır.
Son Yorumlar