Konu Özeti – 8.4.5. Maddenin Isı ile Etkileşimi

ISI VE SICAKLIK

ISI

Isı bir enerjidir.
Isı kalorimetre kabı ile ölçülür. (Kalorimetre kabı maddenin sahip olduğu ısı miktarını ölçmez, sadece ısı değişimini ölçer.)
Isı bir enerji olduğu için birimi joule (J) ya da kalori (cal)’dir.
Isı alan maddenin her zaman sıcaklığı yükselmeyebilir.

SICAKLIK

Sıcaklık maddenin sahip olduğu ısının göstergesidir.
Sıcaklık termometre ile ölçülür.
Sıcaklığın birimi celcius’tur.
Bir maddenin sıcaklığı artıyorsa mutlaka ısı alıyor demektir.

Madde; süblimleşme, erime ve buharlaşma esnasında ısı alır, kırağılaşma, donma ve yoğuşma esnasında ısı verir.

ÖZ ISI

Nedir? Bir maddenin 1gramının sıcaklığını 1°C arttırmak için gerekli olan ısı miktarıdır. Sıcaklığı 1°C arttırmak için alınan ısı ile 1°C azaltmak için verilen ısı birbirine eşittir.

Nasıl Gösterilir? Öz ısı V sembolü ile gösterilir.

Birimi Nedir? Öz ısının birimi joule/g°C ya da kalori/g^oC’dir.

Ayırt Edici Bir Özellik Midir? Tabi ki de ayırt edici bir özelliktir. O yüzden her maddenin öz ısısı farklıdır.

Öz ısısı yüksek olan madde geç ısınır geç soğur, öz ısısı düşük olan madde çabuk ısınır çabuk soğur.

HAL DEĞİŞİM ISILARI

Erime sıcaklığındaki 1 gram saf katı maddenin tamamımın erimesi için gereken ısı miktarına o maddenin erime ısısı denir ve L_e ile gösterilir.
Donma sıcaklığındaki 1 gram saf sıvı maddenin tamamının donması için gereken ısı miktarına o maddenin donma ısısı denir ve L_d ile gösterilir.
Kaynama sıcaklığındaki 1 gram saf sıvı maddenin tamamının buharlaşması için gereken ısı miktarına o maddenin buharlaşma ısısı denir ve L_b ile gösterilir.
Yoğuşma sıcaklığındaki 1 gram saf gaz maddenin tamamının yoğuşması için gereken ısı miktarına o maddenin yoğuşma ısısı denir ve L_y ile gösterilir.
Tüm hal değişim ısılarının birimi cal/g ya da j/g‘dır.

SICAKLIK ARTIŞI

Bir maddenin eşit sıcaklıktaki farklı kütleye sahip örneklerinden kütlesi fazla olanın sahip olduğu ısı enerjisi de fazladır,
Bir maddenin eşit kütleli farklı sıcaklığa sahip örneklerinden sıcaklığı fazla olanın sahip olduğu ısı enerjisi de fazladır.
Eşit kütleli, eşit sıcaklıktaki farklı cins maddelerden öz ısısı büyük olanın sahip olduğu ısı enerjisi de fazladır.
Maddelerin sıcaklık artışı madde miktarına, maddenin öz ısısına ve kullanılan ısıtıcının gücüne bağlıdır.

1. Madde Miktarına:

Kapların içerisindeki sıvı miktarı hariç her şey aynı özelliktedir.
Miktarı az olan sıvının sıcaklığını arttırmak için daha az ısı enerjisi gerekeceğinden B kabındaki sıvının sıcaklığı A kabındaki sıvıya göre daha çabuk artar.

2. Maddenin Cinsine (Öz Isısına):

Kapların içerisindeki sıvıların cinsi hariç her şey aynı özelliktedir.
Alkolün öz ısısı sudan daha düşük olduğu için eşit süre ısıtıldıklarında alkolün sıcaklığı suya göre daha çok artar.

3. Isıtıcının Gücüne:

Kullanılan ısıtıcı sayısı hariç her şey aynı özelliktedir.
Eşit süre ısıtıldıklarında B kabına daha fazla ısı enerjisi aktarılacağı için B kabındaki sıvının sıcaklığı A kabındaki sıvının sıcaklığına göre daha çok artar.

MADDELERDEKİ SICAKLIK DEĞİŞİMİ

Bir maddenin sıcaklığı arttırılırsa:

Maddenin tanecikleri arasındaki boşluk artar. Yani genleşme olur.
Maddenin taneciklerinin hareket (kinetik) enerjisi artar.
Tanecikler arasındaki çekim kuvveti azalır.
Düzensizlik artar.

ISI AKIŞI

Sıcaklıkları farklı maddeler birbirine temas ettiklerinde aralarına ısı alışverişi olur. Unutma ısı alışverişi olması için temas eden maddelerin mutlaka sıcaklıklarının farklı olması gerekir.
Isı akışı sıcak maddeden soğuk maddeye doğru gerçekleşir.
Isı akışı sıcaklıklar eşitleninceye kadar devam eder.
Maddeler arasında alınan, ısı verilen ısıya daima eşittir.

TERMOMETRE

Maddelerin sıcaklığını ölçen alettir.
Termometreler maddelerin genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır.
Sıvılı termometrelerde kullanılan sıvının cinsi termometrenin ölçebileceği değerleri belirler. Çünkü donma ve kaynama noktaları farklıdır. Örneğin cıvalı termometreler -39°C ile 359°C arasındaki değerleri ölçebilirken, alkollü termometreler -115°C ile 78°C arasındaki değerleri ölçebilir.
Ülkemizde celcius (selsiyus) termometresi kullanılmaktadır.

ISINMA – SOĞUMA EĞRÎLERİ

Madde ısı alıyor fakat hâl değiştirmiyorsa, maddenin hem ısı enerjisi hem de sıcaklığı artar.
Madde ısı veriyor fakat hâl değiştirmiyorsa, maddenin hem ısı enerjisi hem de sıcaklığı azalır.
Madde hâl değiştiriyorsa ısı almaya veya vermeye devam eder, fakat sıcaklığında değişme olmaz. Tamamen hal değiştirdikten sonra sıcaklığı tekrar artmaya veya azalmaya başlar.