İsı Ve Sıcaklık Kimya Dersi Konu Anlatımı İçerik

**Prof. Dr. Sinsi** · 12-20-2012

ISI ve SICAKLIK

ISI: Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduğu çekim,potansiyel enejileri ile kinetik enerjilerinin toplamına ısı denir

Isı bir enerji türüdür

Başka enerjilere dönüşebileceği gibi başka enerjilerden de elde edilebilir

SICAKLIK: Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enejilerinin bir ölüsüdür

Sıcaklık bir enerji değildir

Not: Farklı iki maddenin sıcaklıklarının aynı olması ısılarının da aynı olacağı anlamına gelmez

Ayrıca birinin diğerine göre sıcaklığının fazla olması, ısısının da fazla olacağ anlamına gelmez

Isı kalorimetre kabı, Sıcaklık termometre ile ölçülür

Termometreler sıvıların sıcaklık etkisinde genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılır

Termometrenin daha iyi(hassas) olabilmesi için;

*Haznesi geniş olmalı

*Genleşmenin olacağı kılcal boru ince olmalı

*Sıvının hacimce genleşme katsayısı çok büyük, kabın hacimce genleşme katsayısı çok küçük olmalı

*Borunun üst kısmına hava kaçmamış olmalı

Termometreler 1 atmosfer basınç altında, suyun donma ve kaynama noktaları alınıp bu iki nokta arası eşit bölmelere ayrılır

TERMOMETRE ÇEŞİTLERİ:

*Celcius Termometresi (ºC):Suyun donma noktası 0ºC, kaynama noktası 100ºC olarak kabul edilir

*Fahrenheit Termometresi (ºF):Suyun donma noktası 32ºF, kaynama noktası 212ºF olarak kabul edilir

*Kelvin Termometresi (ºK):Suyun donma noktası 273ºK, kaynama noktası 373ºK olarak kabul edilir

*Reaumur Termometresi (ºR):Suyun donma noktasını 0ºR, kaynama noktası 80ºR olarak kabul edilir

ISI MİKTARI ve ÖLÇÜLMESİ

Isı enerjisi alan cisimlerin sıcaklıkları veya halleri değişir

Bir maddenin taşıdığı ısı enerjisi maddenin kütlesine, cinsine, ve sıcaklığına bağlı olup bunlarla doğru orantılıdır

Isınma Isısı (Özgül Isı): Her hangi bir cismin 1 gramının sıcaklığını 1ºC arttıran ısı miktarına o cismin ısınma ısısı denir

Isınma ısısı “c” harfi ile gösterilir

Birimi Cal/gr

ºC dir

Ayırtedici bir özelliktir

Isı Sıhası: Bir cismin tüm kütlesinin sıcaklığını 1ºC değiştirmek için gerekli olan ısıya o cismin ısı sığası denir

Cismin kütlesi ile özısısının çarpımına eşittir

Ayırtedici bir özellik değildir

(m

c)

Isı Alışverişi: Birbiriyle temas halinde bulunan sıcaklıkları farklı iki madde arasında ısı alışverişi olur

Sıcak madde ısı vererek soğurken, soğuk madde de bu ısıyı alarak sıcaklığı artar

Bu olay sıcaklıklar eşitleninceye kadar devam eder

Böyle bir olayda;

Alınan ısı = Verilen ısı

Qalınan = Qverilen

Eğer hal değiştirme olayı yoksa;

m1

c1

(t1-tdenge) = m2

c2

(tdenge-t2) olur

HAL DEĞİŞTİRME

Maddeler katı, sıvı, gaz halinde bulunurlar

Maddelerin bulunduğu halden başka bir hale geçmesine hal değiştirme denir

Erime: Katı haldeki maddelerin ısı alarak sıvı hale geçmesine erime denir

Bu olayın tersine de donma denir

Bir maddenin erimeye başladığı andaki sıcaklık derecesine o maddenin, o koşullardaki erime sıcaklığı noktası denir

Erime Isısı: Erime sıcaklığındaki 1 gram katının 1 gram sıvı hale gelmesi için verilmesi gereken ısı miktarına erime ısısı denir

“LE”ile gösterilir

LE = Calori / Gram Q = m

LE

Buharlaşma: Sıvı haldeki maddelerin ısı alarak buhar hale geçmesine buharlaşma denir

Buharlaşma ısısı: 1 gram sıvıyı bulunduğu sıcaklıkta buhar haline dönüştüren ısı miktarına buharlaşma ısısı denir

“LB” ile gösterilir

Q = m

LB

Kaynama: Belli bir basınç altında, belli bir sıcaktaki sıvının ısı enerjisi alarak sıvı halden gaz hale geçmesine kaynama denir

Not: Kaynama anında sıvının buharlaşma hızı en üst noktaya ulaşır

Not: Kaynama sıvının her yerinde gerçekleşir

Fakat buharlaşma sadece sıvının yüzeyinde gerçekleşir

Kaynama Kanunları

1

Her sıvının belli bir basınç altında belli bir kaynama noktası vardır

2

Kaynama süresince sıcaklık sabit kalır

3

Kaynamakta olan bir sıvının içine başka bir madde atılırsa kaynama noktası değişir

4

Kaynama sıcaklığındaki sıvı buhar basıncı sıvı yüzeyine etki eden basınca eşittir

Sıvı yüzeyindeki basınç artarsa kaynama noktası yükselir

Süblimleşme: Katı haldeki bir maddenin sıvı hale geçmeden buhar haline geçmesine süblimleşme denir

Ör: Naftalin

Hal Değiştirme İle İlgili Özellikler

1

Hal değiştirme süresince sıcaklık sabit kalır

2

Erime sırasında hacmi artan maddelerde donma noktası basıncın artmasıyla artar

Erime sırasında hacmi azalan maddelerin donma noktası basıncın artmasıyla azalır

Yani daha düşük sıcaklıklarda donar

3

Isı çoğaldıkça buharlaşma kolaylaşır

4

Hava akımı buharlaşmayı kolaylaştırır

5

Sıvı yüzeyi genişledikçe buharlaşma kolaylaşır

6

Erime, donma, kaynama, yoğunlaşma sıcaklıkları, özısı, hal değiştirme ısıları maddenin ayırtedici özelliklerindendir

ISININ YAYILMASI

Isı kaynağından çevreye doğru yayılır

Bu yayılma 3 yolla gerçekleşir

1

İletim Yoluyla Yayılma: Sıcak cisimlerin molekülleri hızlı hareket ederler

Bu cisimlere soğuk bir cisim temas ettirildiğinde sıcak cismin molekülleri, soğuk cismin yavaş olan moleküllerini titreşimleriyle hızlandırırlar

Bu hızlanma soğuk cismin diğer ucuna kadar sürer

Böylece soğuk olan cisim ısınmış olur

Genellikle elektriği iyi iletenler ısıyı da iyi iletirler

Not: Isı iletkenliği metaller için ayırtedici bir özelliktir

2

Konveksiyon Yoluyla Yayılma: Bu tür yayılma, ısınan gaz ve sıvı moleküllerinin diğer moleküllerle yer değiştirmesiyle olur

3

Işıma Yolu İle Yayılma: Isının etrafa enerji dalgaları şeklinde yayılmasıdır (Işık gibi)

Bunun için maddesel bir ortam gerekmez, yani ısı bu şekilde boşlukta da yayılabilir

Güneşin dünyayı ısıtması buna örnektir

Isı parlak ve açık renkli yüzeyler tarafından yansıtılırken, mat ve koyu renkli yüzeyler tarafından soğurulur

12-20-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	İsı Ve Sıcaklık Kimya Dersi Konu Anlatımı İçerik ISI ve SICAKLIK ISI: Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduğu çekim,potansiyel enejileri ile kinetik enerjilerinin toplamına ısı denirIsı bir enerji türüdürBaşka enerjilere dönüşebileceği gibi başka enerjilerden de elde edilebilir SICAKLIK: Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enejilerinin bir ölüsüdürSıcaklık bir enerji değildir Not: Farklı iki maddenin sıcaklıklarının aynı olması ısılarının da aynı olacağı anlamına gelmez Ayrıca birinin diğerine göre sıcaklığının fazla olması, ısısının da fazla olacağ anlamına gelmez Isı kalorimetre kabı, Sıcaklık termometre ile ölçülür Termometreler sıvıların sıcaklık etkisinde genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılır Termometrenin daha iyi(hassas) olabilmesi için; Haznesi geniş olmalı Genleşmenin olacağı kılcal boru ince olmalı Sıvının hacimce genleşme katsayısı çok büyük, kabın hacimce genleşme katsayısı çok küçük olmalı Borunun üst kısmına hava kaçmamış olmalı Termometreler 1 atmosfer basınç altında, suyun donma ve kaynama noktaları alınıp bu iki nokta arası eşit bölmelere ayrılır TERMOMETRE ÇEŞİTLERİ: Celcius Termometresi (ºC):Suyun donma noktası 0ºC, kaynama noktası 100ºC olarak kabul edilir Fahrenheit Termometresi (ºF):Suyun donma noktası 32ºF, kaynama noktası 212ºF olarak kabul edilir Kelvin Termometresi (ºK):Suyun donma noktası 273ºK, kaynama noktası 373ºK olarak kabul edilir Reaumur Termometresi (ºR):Suyun donma noktasını 0ºR, kaynama noktası 80ºR olarak kabul edilir ISI MİKTARI ve ÖLÇÜLMESİ Isı enerjisi alan cisimlerin sıcaklıkları veya halleri değişirBir maddenin taşıdığı ısı enerjisi maddenin kütlesine, cinsine, ve sıcaklığına bağlı olup bunlarla doğru orantılıdır Isınma Isısı (Özgül Isı): Her hangi bir cismin 1 gramının sıcaklığını 1ºC arttıran ısı miktarına o cismin ısınma ısısı denirIsınma ısısı “c” harfi ile gösterilirBirimi Cal/grºC dir Ayırtedici bir özelliktir Isı Sıhası: Bir cismin tüm kütlesinin sıcaklığını 1ºC değiştirmek için gerekli olan ısıya o cismin ısı sığası denirCismin kütlesi ile özısısının çarpımına eşittirAyırtedici bir özellik değildir(mc) Isı Alışverişi: Birbiriyle temas halinde bulunan sıcaklıkları farklı iki madde arasında ısı alışverişi olurSıcak madde ısı vererek soğurken, soğuk madde de bu ısıyı alarak sıcaklığı artar Bu olay sıcaklıklar eşitleninceye kadar devam eder Böyle bir olayda; Alınan ısı = Verilen ısı Qalınan = Qverilen Eğer hal değiştirme olayı yoksa; m1c1(t1-tdenge) = m2c2(tdenge-t2) olur HAL DEĞİŞTİRME Maddeler katı, sıvı, gaz halinde bulunurlarMaddelerin bulunduğu halden başka bir hale geçmesine hal değiştirme denir Erime: Katı haldeki maddelerin ısı alarak sıvı hale geçmesine erime denirBu olayın tersine de donma denir Bir maddenin erimeye başladığı andaki sıcaklık derecesine o maddenin, o koşullardaki erime sıcaklığı noktası denir Erime Isısı: Erime sıcaklığındaki 1 gram katının 1 gram sıvı hale gelmesi için verilmesi gereken ısı miktarına erime ısısı denir “LE”ile gösterilir LE = Calori / Gram Q = mLE Buharlaşma: Sıvı haldeki maddelerin ısı alarak buhar hale geçmesine buharlaşma denir Buharlaşma ısısı: 1 gram sıvıyı bulunduğu sıcaklıkta buhar haline dönüştüren ısı miktarına buharlaşma ısısı denir “LB” ile gösterilir Q = mLB Kaynama: Belli bir basınç altında, belli bir sıcaktaki sıvının ısı enerjisi alarak sıvı halden gaz hale geçmesine kaynama denir Not: Kaynama anında sıvının buharlaşma hızı en üst noktaya ulaşır Not: Kaynama sıvının her yerinde gerçekleşirFakat buharlaşma sadece sıvının yüzeyinde gerçekleşir Kaynama Kanunları 1 Her sıvının belli bir basınç altında belli bir kaynama noktası vardır 2 Kaynama süresince sıcaklık sabit kalır 3 Kaynamakta olan bir sıvının içine başka bir madde atılırsa kaynama noktası değişir 4 Kaynama sıcaklığındaki sıvı buhar basıncı sıvı yüzeyine etki eden basınca eşittir Sıvı yüzeyindeki basınç artarsa kaynama noktası yükselir Süblimleşme: Katı haldeki bir maddenin sıvı hale geçmeden buhar haline geçmesine süblimleşme denir Ör: Naftalin Hal Değiştirme İle İlgili Özellikler 1 Hal değiştirme süresince sıcaklık sabit kalır 2 Erime sırasında hacmi artan maddelerde donma noktası basıncın artmasıyla artarErime sırasında hacmi azalan maddelerin donma noktası basıncın artmasıyla azalırYani daha düşük sıcaklıklarda donar 3 Isı çoğaldıkça buharlaşma kolaylaşır 4 Hava akımı buharlaşmayı kolaylaştırır 5 Sıvı yüzeyi genişledikçe buharlaşma kolaylaşır 6 Erime, donma, kaynama, yoğunlaşma sıcaklıkları, özısı, hal değiştirme ısıları maddenin ayırtedici özelliklerindendir ISININ YAYILMASI Isı kaynağından çevreye doğru yayılırBu yayılma 3 yolla gerçekleşir 1İletim Yoluyla Yayılma: Sıcak cisimlerin molekülleri hızlı hareket ederlerBu cisimlere soğuk bir cisim temas ettirildiğinde sıcak cismin molekülleri, soğuk cismin yavaş olan moleküllerini titreşimleriyle hızlandırırlarBu hızlanma soğuk cismin diğer ucuna kadar sürer Böylece soğuk olan cisim ısınmış olurGenellikle elektriği iyi iletenler ısıyı da iyi iletirler Not: Isı iletkenliği metaller için ayırtedici bir özelliktir 2Konveksiyon Yoluyla Yayılma: Bu tür yayılma, ısınan gaz ve sıvı moleküllerinin diğer moleküllerle yer değiştirmesiyle olur 3Işıma Yolu İle Yayılma: Isının etrafa enerji dalgaları şeklinde yayılmasıdır (Işık gibi) Bunun için maddesel bir ortam gerekmez, yani ısı bu şekilde boşlukta da yayılabilir Güneşin dünyayı ısıtması buna örnektirIsı parlak ve açık renkli yüzeyler tarafından yansıtılırken, mat ve koyu renkli yüzeyler tarafından soğurulur