Isı ve Sıcaklık

Isı ve Sıcaklık Farkı

• Isı: Sıcaklıkları farklı maddeler arasında, sıcaklık farkından dolayı aktarılan enerjidir. Birimi joule veya kaloridir (1 cal ≈ 4,18 J). Kalorimetre kabı ile ölçülür.
• Sıcaklık: Bir maddeyi oluşturan taneciklerin ortalama kinetik enerjisinin ölçüsüdür. Enerji değildir. Termometre ile ölçülür; SI birimi kelvindir.

Isı her zaman sıcaklığı yüksek olandan düşük olana akar ve sıcaklıklar eşitlenince (ısıl denge) akış durur.

Termometreler

Termometreler maddelerin sıcaklıkla değişen özelliklerinden (genleşme gibi) yararlanır. Sıvılı termometrelerde cıva veya alkol kullanılır.

• Celsius: Suyun donma noktası 0 °C, kaynama noktası 100 °C.
• Fahrenheit: Donma 32 °F, kaynama 212 °F.
• Kelvin: Donma 273 K, kaynama 373 K. 0 K mutlak sıfırdır; kelvinde eksi değer yoktur.
• Dönüşümler: K = °C + 273; C/100 = (F − 32)/180.

Öz Isı ve Isı Sığası

• Öz ısı (c): 1 gram maddenin sıcaklığını 1 °C artırmak için gereken ısı. Maddeler için ayırt edicidir. Suyun öz ısısı 1 cal/g·°C'dir ve yüksektir.
• Isı sığası (m·c): Maddenin tamamının sıcaklığını 1 °C artırmak için gereken ısı; kütleye bağlıdır, ayırt edici değildir.
• Sıcaklık değişimi için alınan veya verilen ısı: Q = m · c · ΔT.

Öz ısısı büyük maddeler geç ısınır, geç soğur. Suyun öz ısısının büyük olması deniz kenarlarında gece-gündüz sıcaklık farkının az olmasının sebebidir.

Isı Aktarım Yolları

• İletim: Taneciklerin titreşimiyle, temas yoluyla aktarım; katılarda, özellikle metallerde görülür.
• Konveksiyon (taşıma): Akışkanlarda (sıvı ve gaz) maddenin hareketiyle aktarım; kalorifer peteğinin odayı ısıtması.
• Işıma: Elektromanyetik dalgalarla, maddesel ortam gerektirmeden aktarım; Güneş'in Dünya'yı ısıtması.

Sınav uyarısı: Isı enerjidir, sıcaklık enerji değildir. Öz ısı ayırt edici, ısı sığası değildir. Işıma boşlukta da gerçekleşir.