ısı ve sıcaklık

ısı ve sıcaklık
ISI : Bir madde moleküllerinin sahip olduğu potansiyel enerjileri ile kinetik enerjilerinin toplamıdır.
Isı bir enerjidir.

SICAKLIK : Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enerjisidir. Enerji değildir. aralarındaki farklar aşağıdaki gibidir.

ISI
Enerjidir. Kalorimetre kabıyla ölçülür. Birimi Cal, Joule'dur.
SICAKLIK Enerji değildir. Termometre ile ölçülür. Birimi, 0C,0K veya 0F'dır.

Termometre çeşitleri ve Özellikleri:

Celcius(0C) Fahrenheit(0F) Kelvin(0K)
Suyun Donma Noktası 0 32 273
Suyun Kaynama Noktası 100 212 373


Isı ile sıcaklık arasında doğru orantı şeklinde bir ilişki vardır. Yani; madde ısı alıyorsa sıcaklığı artıyor, ısı veriyorsa sıcaklığı azalıyor demektir. Maddenin ısı ile sıcaklık değişimi arasında ;

Q=mcΔt

bağıntısı vardır. Bağıntıda m maddenin kütlesini gr veya kg cinsinden, c maddenin özısısını, Q ısıyı cal veya Joule cinsinden ve ∆t ise sıcaklık farkını 0C cinsinden belirtir.

Peki Özısı(c) nedir? Maddenin birim kütlesinin (örneğin 1 gr.) sıcaklığını 1°C değiştirmek için maddeye verilmesi veya maddeden alınması gereken ısı miktarıdır. Maddelerin ayırdedici özelliğidir. Biri sıcak diğeri soğuk olan iki maddeyi yanyana, kapalı bir ortamda koyarsak, aralarında ısı alışverişi gerçekleşir. Bu olaya ısı alışverişi adı verilir. Sıcak bir fincan sütü, soğuk bir bardağa boşaltırsak, süt bir miktar ısı kaybederken, bu ısıyı bardağa iletir ve bardak ısınır. Bardağın ısısı ve sütün ısısı eşitlenince ısı alışverişi durur. Bu söylediklerimizi formülize edersek; Alınan ısı=Verilen ısı QALINAN=QVERİLEN m1c1(t1-t0)=m2c2(t0-t2) Denklemde t1 sütün ilk sıcaklığını, t2 bardağın sıcaklığını ve t0 denge sıcaklığını göstermektedir.

HAL DEĞİŞTİRME: Maddeler üç halde bulunabilirler. Katı, sıvı, gaz. Maddelerin bir halden diğerine geçmesine hal değiştirme denir.

Erime: Bir katının sıvı hale geçmesine denir. Erimenin meydana geldiği sıcaklığa erime sıcaklığı denir. Erime sıcaklığı ayırdedici bir özelliktir. Donma: Sıvı bir maddenin katı hale geçmesine denir. Donmanın meydana geldiği sıcaklığa donma sıcaklığı denir. Donma sıcaklığı ayırdedici bir özelliktir.
Kaynama: Bir sıvının gaz hale geçmesine denir. Kaynamanın meydana geldiği sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. Kaynama sıcaklığı ayırdedici bir özelliktir. Sürekli birbirine karıştırılan kaynama ile buharlaşma aynı şey değildir. Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir. Kaynama ise her sıcaklıkta gerçekleşmez.
Yoğunlaşma: Bir gazın sıvı hale geçmesine denir. Yoğunlaşmanın meydana geldiği sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir.
Süblimleşme: Bir katının sıvı hale geçmeden gaz hale geçmesine denir. Naftalin buna örnektir. Haldeğiştirmede bilmemiz gereken en önemli özellik, madde hal değiştirirken sıcaklığının değişmemesidir. Maddenin sıcaklığı ancak maddenin tamamı hal değiştiğinde değişir. Örneğin bir parça buz, erimeye başladığında, oluşan suyun sıcaklığı buzun tamamı eriyinceye kadar 0 0C'dir.

Bir maddenin erime sıcaklığı( veya ısısı) ile donma sıcaklığı( veya ısısı); kaynama sıcaklığı(veya ısısı) ile yoğunlaşma sıcaklığı(veya ısısı) birbirine eşittir. Bu da Q=mL ile verilir