Öz Isı ve Sıcaklık Değişimi

Isı ve sıcaklık günlük hayatta genel olarak birbirine karıştırılan ve aynı anlamda kullanılan kavramlardır. Ancak ısı ve sıcaklık birbirinden farklıdır ve ısı ve sıcaklığın genel özelliklerini şu şekilde sıralayabiliriz.

Sıcaklık

  • Sıcaklık maddeyi oluşturan taneciklerin sahip olduğu ortalama hareket enerjisi ile alakalı bir değer olarak tanımlanabilir.
  • Sıcaklık bir enerji türü değildir.
  • Termometre ile ölçülür, en çok kullanılan birimi derece santigrattır.
  • Sıcaklık kütleye bağlı olarak değişmez; kütleden bağımsızdır.

Isı

  • Bir maddeyi oluşturan taneciklerin toplam enerjisidir. Ayrıca sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye doğru akan enerji olarak ta tanımlanır.
  • Isı bir enerji türüdür.
  • Kalorimetre kabı ile ölçülür ve en çok kullanılan birimleri kalori ve joule’dür.
  • Isı kütleye bağlıdır(taneciklerin toplam enerjisi); bu sebeple kütle artarsa ısı da artar; kütle azalırsa ısı da azalır.

Isı ve Sıcaklık Konu Anlatımı - ÜniversiteGO - ÜniversiteGO

Sıcaklıkları farklı maddeler birbiri ile temas ettiğinde aralarında ısı alışverişi gerçekleşir. Bu ısı akışı her zaman sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye doğrudur. Maddelerin son sıcaklıkları eşit oluncaya kadar ısı alışverişi devam eder. Isı alışverişi durduğunda elde edilen sıcaklık değerine “son sıcaklık” ya da “denge sıcaklığı” adı verilir.

5.Sınıf Isı ve Sıcaklık Test - fenbilim.net

 

Yukarıdaki grafikte X ve Y maddeleri arasında gerçekleşen ısı alışverişi gösterilmiştir. Sıcak olan X maddesi soğuk olan Y maddesine ısı vermiş bu sebeple X’in sıcaklığı azalmış Y’nin sıcaklığı ise ısı aldığı için artmıştır. Isı alışverişi denge sıcaklığına ulaşıncaya kadar devam etmiş ve 50 derecede denge sıcaklığına ulaşıldığı için durmuştur.

Denge sıcaklığı maddelerin sıcaklıkları arasında bir değer olmak zorundadır. Bu aralığın dışında bir değer alamaz. Aynı cins maddeler arasında gerçekleşen ısı alışverişi sonucunda oluşan denge sıcaklığını şu şekilde hesaplayabiliriz:

  • Eğer cisimlerin kütleleri eşitse denge sıcaklığı sıcaklıkların aritmetik ortalaması kadar olur.
  • Eğer cisimlerin kütleleri farklı ise son sıcaklık aritmetik ortalamayla kütlesi büyük olan maddenin sıcaklık değeri arasında bir değer alır.

Isı Alış-verişi ile İlgili Sorular ve Çözümleri

Yukarıdaki görselde yer alan A ve B maddelerinin kütleleri eşitse denge sıcaklığı aritmetik ortalama kadar yani 35 derece olur. Örneğin A nın kütlesi B’den fazla ise denge sıcaklığı 35-50 derece arasında bir değer alır şeklinde ifade edebiliriz.

Sıcaklıkları aynı olan cisimler birbirine temas etse de aralarında ısı alışverişi gerçekleşmez. Isı alışverişi olabilmesi için cisimler birbirine temas etmeli ve sıcaklıkları birbirinden farklı olmalıdır. Aşağıdaki K ve L cisimleri birbirine dokundurulduğunda aralarında ısı alışverişi gerçekleşmez.

5.Sınıf Isı ve Sıcaklık Test - fenbilim.net

Öz ısı(Isınma Isısı)

Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 derece artırmak için maddeye verilmesi gereken ya da bir maddenin 1 gram sıcaklığını 1 derece azaltmak için maddenin dış ortama vermesi gereken ısı miktarına öz ısı denir. “c” ile gösterilir ve birimi J/g.°C  veya cal/g.°C ‘dir. Öz ısı ile ilgili özellikler şu şekilde özetlenebilir:

  • Her saf maddenin öz ısısı farklıdır. Bu sebeple öz ısı saf maddeler için ayırt edici özelliktir.

MADDE VE ENDÜSTRİ. Öz Isı (Özgül Isı - Isınma Isısı) Öz ısı nedir? KONU: Öz  ısı. / ALİ UZUN - PDF Ücretsiz indirin

  • Öz ısı maddenin miktarına bağlı olarak değişmez.
  •  Aynı maddenin farklı fiziksel hallerinde öz ısıları da farklıdır. Örneğin,-Suyun öz ısısı  1 cal/g°C– Buzun öz ısısı  0,5 cal/g°C– Su buharının öz ısısı  0,48 cal/g°C
  • Eşit miktarda farklı cins sıvılara eşit miktarda ısı verildiğinde öz ısısı az olan sıvının sıcaklığı daha fazla artar.

Isı Enerjisi ve Öz ısı İlişkisi

  • Bir maddenin öz ısı değeri kolay ya da zor ısınmasının bir göstergesidir.

Maddenin halleri ve ısı ünitesi konu anlatımı

  • Sıvılı radyatör ısıtıcılarda su yerine yağ kullanılır. Bunun sebebi ise yağın öz ısısı suyunkinden az olmasıdır. Böylece radyatör daha hızlı ısınır ve çevreye hemen ısı yaymaya başlar.
  • Termometrelerde civa kullanılmasının sebebi öz ısısının küçük olması ve sıcaklık değişimlerinden çok çabuk etkilenmesidir.
  • Yazın sıcakta demir banka oturamayız ama tahta banka oturabiliriz çünkü demirin öz ısısı küçük olduğu için çabuk ısınır; tahtanın öz ısısı ise büyük olduğu için çabuk ısınmaz.
  • Yeni fırından çıkmış patates ile peynirli gözlemeden yediğimizde patatesli olan ağzımızı yakarken peynirli olan daha çabuk soğur. Çünkü peynirin  öz ısı patatesten daha küçüktür bu sebeple çok daha hızlı bir şekilde soğur.
    Isı-Öz ısı İlişkisi
    Öz ısısı büyük olan bir maddeyi ısıtmak için daha fazla ısı vermemiz gerekirken öz ısısı küçük olan bir maddeyi ısıtmak için ise çok daha az ısı vererek bunu gerçekleştirebiliriz. Bu da öz ısı ile ısı arasında doğru bir orantı olduğunu gösterir.
    8.Sınıf Maddenin Isı ile Etkileşimi Konu Anlatımı - fenbilim.net
    Suyun öz ısı yağdan daha büyüktür. Eşit kütleli ve aynı sıcaklıkta olan su ve yağın sıcaklıklarını 5 derece artırmak için suya verilmesi gereken ısı miktarı yağa göre daha fazla olacaktır.
    Isı-Kütle İlişkisi
    Aynı tür maddelerin sıcaklığını artırmak için kütlesi büyük olana daha fazla ısı enerjisi verilmesi gerekir. Bu da kütle ile ısı arasında doğru bir orantı olduğunu gösterir.
    kutle-sicaklik-iliskileri-8-sinif-2

    Yukarıdaki kaplardaki suların sıcaklığını eşit miktarda artırmak için 200 mL suyun olduğu kaba 2 kat daha fazla ısı enerjisi verilmesi gerekmektedir. Aynı miktarda ısı enerjisi verilirse 2.kabın istenilen sıcaklığa ulaşma süresi çok daha fazla olacaktır.

Isı-Sıcaklık İlişkisi

Isı ile sıcaklık birbirinden farklı kavramlar olsa da aralarında doğrudan bir ilişki bulunmaktadır. Bir maddeye ne kadar fazla ısı verilirse sıcaklığı da o kadar fazla değişir.(hal değiştirmediği sürece) Bu sebeple ısı ile sıcaklık arasında doğru bir orantı bulunmaktadır.

Isı ve Sıcaklık arasında ne fark vardır? - YouTube

Bir maddenin sıcaklığını artırmak ya da azaltmak için maddeye verilmesi ya da maddeden alınması gereken ısı miktarı şu şekilde hesaplanabilir.

 

Ortaokul Fen Bilimleri 8.Sınıf - Maddenin Isı ile Etkileşimi

Yukarıdaki eşitlikten de anlaşılacağı gibi bir maddenin ısı alışverişinde aldığı yada verdiği ısı miktarı maddenin kütlesine, öz ısısına ve sıcaklık değişimine bağlıdır.

Ayrıca bu eşitlik yardımıyla bir maddenin öz ısı değeri hesaplanabilir. Öz ısının hesaplanabilmesi için maddenin ısı değişimi, kütlesi ve sıcaklık değişimini bilmek yeterlidir.

Denge Sıcaklığının Hesaplanması

Eğer maddeler arasında ısı alışverişi gerçekleşiyorsa her zaman 

Alınan Isı = Verilen Isı

şeklindedir. Isı alışverişi maddelerin son sıcaklıkları eşitlenene kadar devam eder ve elde edilen son sıcaklık değerine denge sıcaklığı da denir. Denge sıcaklığı yukarıda tanımlamış olduğumuz eşitlik yardımıyla hesaplanabilir.

MADDENİN HALLERİ ve ISI - ppt indir

Eğer maddeler farklı cins ise,

DENGE SICAKLIĞI (Td). - ppt indir

      Hazırlayan: Serkan BOLCA – Fen Bilimleri Öğretmeni

Bir cevap yazın