İsı Sıcaklık Nedir? İsı Sıcaklık Hakkında Bilgi İsı Sıcaklık Neye Denir? İsı Sıcaklık

Isı Sıcaklık Nedir? Isı Sıcaklık Hakkında Bilgi Isı Sıcaklık Neye Denir? Isı Sıcaklık Çeşitleri
Isı Sıcaklık Nedir? Isı Sıcaklık Hakkında Bilgi Isı Sıcaklık Neye Denir? Isı Sıcaklık



Bir buz kalıbını güneş ışınlarının geldiği yere koyduğumuzda eridiği, yazın elektrik tellerinin sarktığı, yeterince ısı alan suyun kaynadığı, kışın ise bazı yerlerde suların donduğu görülür Yani kısaca ısı bazı kimyasal ve fiziksel olayların gerçekleşmesine neden olur Isı ve sıcaklık kavramları birbirine bağlı olarak değişen kavramlardır
Sıcaklık
Bir maddenin belli bir ölçüye göre, soğukluğunu veya ılıklığını gösteren nicelik, sıcaklık olarak bilinir
Bir maddedeki her molekülün kinetik enerjisi farklı farklıdır Bütün moleküllerin kinetik enerjilerinin toplamı, toplam molekül sayısına bölünürse, ortalama kinetik enerjisi bulunur Bu ortalama kinetik enerji sıcaklığın bir ölçüsüdür Bu değerin yüksek olduğu madde daha sıcak, düşük olduğu maddenin sıcaklığı ise daha düşük demektir
Bir maddenin ortalama kinetik enerjisi ile orantılı olan büyüklüğe sıcaklık denir Bir maddenin sıcaklığı değişiyorsa, çevresine ısı veriyor ya da çevresinden ısı alıyordur
Isı
Sıcaklıkları farklı olan maddeler bir araya konulduğunda aralarında enerji alış verişi olur Alınan ya da verilen enerji ısı enerjisi denir
* Isı ve sıcaklık ölçülebilir büyüklüklerdir
* Isı enerji çeşididir, sıcaklık enerji değildir
* Isı kalorimetre ile, sıcaklık ise termometre ile ölçülür
* Isı birimi calori veya Joule’dür, Sıcaklık birimi ise sadece Derece’dir
* Isı madde miktarına bağlıdır Sıcaklık ise madde miktarına bağlı değildir
Sıcaklığın Ölçülmesi (Termometreler)
Sıcaklık ölçmek için kullanılan araçlara termometre denir Maddelerin boyutlarında meydana gelen değişim, sıcaklıktaki değişim olarak kabul edilebilir Termometreler bu esasa göre düzenlenmişlerdir

Termometrelerde 76 cm-Hg basıncında sabit iki sıcaklık değeri seçilir Birisi suyun donma sıcaklığı diğeri ise suyun kaynama sıcaklığıdır

Sıcaklık T ile sembolize edilir

Celcius (Santigrad °C) termometrelerinde, suyun donma sıcaklığı 0 °C, kaynama sıcaklığı 100 °C alınarak, 100 eşit bölme yapılmıştır

Kelvin suyun donma sıcaklığını 273 °K, kaynama sıcaklığını ise 373 °K alarak 100 eşit bölme yapmıştır
Herhangi bir X termometresinde ise, suyun donma sıcaklığı – 10 °X, kaynama sıcaklığı ise 70 °X alınarak, 80 eşit bölme yapılmıştır

Termometrelerdeki sıcaklık değerlerini birbirine dönüştürmek için,
eşitlikleri kullanılabilir

Buradan çıkan sonuca göre, Celcius termometresindeki sıcaklık değeri 1 bölme yükselirse, Fahrenhait’te; 1,8 bölme, Kelvin’de 1 bölme; X termometresinde ise; 0,8 bölme yükselir
Örneğin hava sıcaklığı 10 °C iken, Fahrenhait termometresi
F = 18 + 32 = 50 °F değerini gösterir

Termometrenin Duyarlılığı
Küçük sıcaklık değişimlerinden etkilenen termometrelerin duyarlılığı daha fazladır Bunun için termometrenin haznesinde daha fazla sıvı ve sıcaklıkla daha çok genleşen sıvı olmalıdır Cıvanın tercih edilmesi bundan dolayıdır Ayrıca kılcal boru dar olmalı ki genleşen sıvının hareketi rahat gözlenebilsin

Yerçekim kuvvetinin sıfır olduğu bir yerde termometre çalışır Çünkü genleşme yerçekimine bağlı değildir

Isı Enerjisi
Maddenin sıcaklığını artırmak için verilmesi gereken enerji çeşidine ısı enerjisi denir Q ile gösterilir Isı bir enerji çeşidi olduğundan enerji birimleri ısı birimleri olarak alınabilir Uluslararası birim (SI) sistemine göre enerji birimi Joule (Jul)dür
1 cal = 4,18 Joule dür

Sıcaklık Değişimi
Elimizle bir maddeye dokunduğumuzda sıcaklık hissediyorsak madde elimize ısı veriyordur Dokunduğumuzda soğukluk hissediyorsak elimiz maddeye ısı veriyordur

Buna göre, sıcaklıkları farklı olan iki madde karıştırıldığında ya da birbirine değecek şekilde yan yana konulduğunda aralarında ısı alış verişi olur Sıcak olan madde ısı verip sıcaklığı azalırken, sıcaklığı düşük olan madde ısı alarak sıcaklığı artar ve sonuçta ısıl denge sağlanır Isı akışı her zaman sıcak maddelerden soğuk maddelere doğru olur Sıcaklıkları eşit olan maddelerde ısı alış verişi olmaz

Öz ısı
Yalnız sıcaklık değişimine bakılarak bir maddenin aldığı ya da verdiği ısı miktarı bulunamaz Çünkü sıcaklık değişimi maddenin cinsine ve miktarına bağlıdır Bir maddenin cinsinin ısınmaya etkisi öz ısı olarak ifade edilir Bir maddenin birim kütlesinin sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gerekli ısı miktarına öz ısı denir c ile gösterilir

Her saf maddenin aynı şartlardaki öz ısısı farklıdır Dolayısıyla öz ısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir Ayırt edici özellikler madde miktarına bağlı değildir
Bir cismin m gramının sıcaklığını ?T kadar değiştirmek için verilmesi ya da alınması gereken ısı miktarı
Q=mc ?t
bağıntısı ile bulunur

Bu bağıntıya göre, eşit kütleli maddelere eşit miktar ısı verildiğinde, öz ısısı küçük olan maddenin sıcaklık değişimi, öz ısısı büyük olanınkine göre daha fazla olur

Isı Sığası
Bir maddenin kütlesi ile öz ısısının çarpımına (mc) ısı sığası denir Isı sığası madde miktarına bağlıdır Dolayısıyla ayırt edici bir özellik değildir

Isı Alış Verişi
Isıca yalıtılmış bir ortamda bir araya konulan sıcaklıkları farklı maddeler arasında ısı alış verişi olur
Daha öncede açıklandığı gibi yalnız cisimler arasında ısı alış verişi var ise, alınan ısı verilen ısıya eşittir Isı akışı sıcak cisimden soğuk cisme doğru olur
Qalınan = Qverilen
m1 c1 ?T1 = m2 c2 ?T2
İki madde arasında hal değişimi yok ise, yukarıdaki eşitlik geçerlidir Isıl denge sağlandığında iki maddenin son sıcaklığı kesinlikle eşit olur

Sıcaklıkları T1 °C ve T2 °C olan aynı cins sıvıdan eşit kütleli karışım yapılırsa, karışımın son sıcaklığı
karışımın son sıcaklığı, karışan sıvıların sıcaklıkları arasında bir değerdir
T2 > T1 ise, T2 > Tson > T1 olur

ERİME ve DONMA
Maddelerin içinde bulunduğu sıcaklığa göre, katı, sıvı ve gaz halinde bulundukları biliniyor Maddeler ısı alarak ya da ısı vererek bir halden diğer bir hale geçiş yapabilirler Maddelerin bir halden başka bir hale geçmesine hal değiştirme denir Maddelerin katı halden sıvı hale geçmesine erime, sıvı halden katı hale geçmesine de donma denir

Eğer bir maddeye ısı verildiği halde sıcaklığı değişmiyorsa madde hal değiştiriyor demektir Madde hal değiştirirken sıcaklığı değişmez, verilen ısı enerjisi maddenin moleküller arasındaki bağları kopararak hal değiştirmesinde harcanır Hal değişim sırasında maddelerin hacminde de değişme olur

Erime Sıcaklığı
Sabit atmosfer basıncı altında bütün katı maddelerin katı halden sıvı hale geçtiği sabit bir sıcaklık değeri vardır Bu sıcaklık değerine erime sıcaklığı ya da erime sıcaklık noktası denir
Sabit atmosfer basıncı altında her maddenin erime sıcaklığı farklı olduğu için maddeler için ayırt edici bir özelliktir Örneğin deniz düzeyinde buzun erime sıcaklığı 0 °C dir
Erime Isısı
Erime sıcaklığındaki bir katının 1 gramının yine aynı sıcaklıkta sıvı hale gelmesi için verilmesi gerekli ısıya erime ısısı denir Erime ısısı da ayırt edici bir özelliktir Kütlesi m olan, erime sıcaklığındaki bir katıyı eritmek için verilmesi gereken ısı miktarı, Q=m Le bağıntısı ile bulunur

Örneğin, buzun erime ısısı Le = 80 cal/g dır

Sıvı bir maddenin ısı vererek katı haline geçmesine donma denir Sabit atmosfer basıncı altında bütün sıvı maddelerin katı hale geçtiği sabit bir sıcaklık değeri vardır Bu değere donma sıcaklığı ya da donma sıcaklık noktası denir

Erime ile donma birbirinin tersidir Bundan dolayı bir maddenin erime sıcaklığı, donma sıcaklığına eşittir Erime ısısı da donma ısısına eşittir Örneğin deniz düzeyinde 0 °C deki su donarken dışarı 80 cal/g lık ısı verir
* Madde hal değiştirirken sıcaklığı değişmez
* Bir maddenin erime sıcaklıkları ile donma sıcaklığı eşittir
* Erime sıcaklığı ve erime ısısı,maddenin ayırt edici özelliklerindendir

Erime ve Donmaya Etki Eden Faktörler
Erime ve donma sıcaklığı normal şartlarda sabittir Eğer basınç ve maddenin saflığı değiştirilirse, maddelerin erime ve donma sıcaklığıda değişir
1 Basıncın Erime ve Donmaya Etkisi
Basınç, birim yüzeye etkiyen dik kuvvet olduğundan, maddenin moleküllerini bir arada tutarak dağılmasını önleme yönünde etki eder

Erirken hacmi artan maddeler için, basıncın artması erimeyi zorlaştırdığı için erime noktası yükselir Basıncın azalması ise, erime noktasını düşürür

Buz erirken hacmi küçülür Dolayısıyla basıncın artması, hacmin küçülmesine yardımcı olduğu için erime sıcaklığı azalır Buz için yani erirken hacmi küçülen maddeler için basıncın azalması erime sıcaklığını yükseltir Deniz düzeyinde, normal basınçta 0 °C de eriyen buz, basınç artırılmasıyla sıfırın altındaki bir sıcaklıkta da eriyebilir

Yüksek dağların zirvesindeki karların yaz mevsiminde de erimemesinin nedenlerinden birisi de açık hava basıncının yükseklere çıkıldıkça azalması ve karın erime noktasının yükselmesidir

2 Safsızlığın Erime ve Donmaya Etkisi
Saf bir maddenin içine başka bir madde karıştırılırsa, maddenin saflığı bozulur Saf olmayan bu karışımın, saf maddeye göre erime ve donma sıcaklığı değişir

Arabaların soğutucu suyunun içine antifriz denen maddenin karıştırılması suyun donma noktasını – 20 °C, – 25 °C gibi sıcaklıklara indirmektedir

Kışın hava sıcaklığının 0 °C nin altında olduğu durumlarda, yollardaki buzu eritmek için, tuz dökülür Tuz, buzun erime noktasını düşürür ve (–) değerli sıcaklıklarda da buz eriyebilir

KAYNAMA, BUHARLAŞMA ve SÜBLİMLEŞME
Buharlaşma
Sıvı bir maddenin ısı olarak gaz haline geçmesi olayına buharlaşma denir Buharlaşma olayı sıvı yüzeyinde olur Isı alan sıvı moleküllerinden bazıları sıvı yüzeyinde, moleküller arası çekim kuvvetini ve sıvının yüzey gerilimini yenerek gaz fazına geçer
Buharlaşmaya basınç ve diğer fiziksel şartların etkisi çoktur
* Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir
* Maddeler dışarıdan ısı alarak buharlaşırlar Dolayısıyla buharlaşmanın olduğu yerde serinleme olur
* Sıcaklığın artması buharlaşmayı hızlandırır
* Açık hava basıncının azalması buharlaşmayı artırır
* Sıvının açık yüzey alanı arttıkça buharlaşma daha fazla olur
* Rüzgarlı havada buharlaşma fazla olduğundan çamaşırlar daha çabuk kurur
Kaynama
Bir kapta bulunan sıvı ısıtılırsa sıcaklığı yükselir ve buharlaşma artar Sıvının sıcaklığının yükselmesiyle meydana gelen buhar basıncı, sıvının yüzeyine etki eden basınca eşit olduğu an, sıvı kaynamaya başlar Kaynama sırasında sıvının sıcaklığı değişmez
Kaynama Sıcaklığı
Sabit atmosfer basıncı altında bütün sıvı maddelerin, sıvı halden gaz hale geçtiği sabit bir sıcaklık değeri vardır Bu sıcaklık değerine kaynama noktası denir Kaynama sıcaklığı maddeler için ayırt edici bir özelliktir
Buharlaşma Isısı
Kaynama noktasına gelmiş 1 gram sıvı maddenin tamamının aynı sıcaklıkta gaz haline gelmesi için verilmesi gereken ısıya buharlaşma ısısı denir Buharlaşma ısısı Lb ile gösterilir Kaynama sıcaklığındaki m gramlık maddeyi gaz haline getirmek için verilmesi gereken ısı miktarı Q=mLb bağıntısı ile bulunur Suyun buharlaşma ısısı Lb = 540 cal/g dır Buharlaşma ısısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir Gaz halindeki bir maddenin ısı vererek sıvı hale geçmesine yoğunlaşma denir Erime ve donmada olduğu gibi, yoğunlaşma da, kaynamanın tersidir Dolayısıyla bir maddenin kaynama sıcaklığı ile yoğunlaşma sıcaklığı eşittir Buharlaşma ısısı ile yoğunlaşma ısısı da eşittir

* Kaynama ve yoğunlaşma anında maddenin sıcaklığı değişmez
* Bir maddenin kaynama sıcaklığı ile yoğunlaşma ısısı eşittir
* Bir maddenin buharlaşma ısısı ile yoğunlaşma ısısı eşittir
* Kaynama sıcaklığı ile buharlaşma ısıs ayırt edici özelliklerdendir

Süblimleşme
Bazı katı maddeler ısıtılınca sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâle geçerler Bu olaya süblimleşme denir Naftalin, ernet ve bazı koku yayan maddelerin zamanla azaldığı görülür Fakat hiç sıvılaştığı görülmez Bu tür maddelerde süblimleşme olur

Kaynama ve Yoğunlaşmaya Etki Eden Faktörler
Yine erime ve donmada olduğu gibi, kaynama ve yoğunlaşmaya etki eden faktörler vardır Basınç ve maddenin saflığının değiştirilmesi, kaynama sıcaklığını etkiler

Kaynama olayının gerçekleşmesi için, buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olması gerekir Atmosfer basıncı artarsa, ağzı açık kaptaki sıvının kaynaması zorlaşır Atmosfer basıncının azalması ise kaynamayı kolaylaştırır Dolayısıyla sıvı daha düşük sıcaklıkta kaynar

Deniz düzeyinde 100 °C de kaynayan saf su, Ankara’da 96 °C de, Erzurum’da ise 94 °C de kaynar

Düdüklü tencerede basıncın artmasıyla sıvının kaynama sıcaklığı artırılır, dolayısıyla yemekler daha çabuk pişer

Saf sıvı içine karıştırılan farklı maddeler sıvının saflığını bozar Saflığı bozulan sıvının kaynama noktası değişir Örneğin suyun içine tuz karıştırılırsa, kaynama noktası yükselir

Suyun Hal Değişim Grafiği
Bir parça buz ısıtıldığında önce sıcaklığı artar Erime sıcaklığına geldiğinde hal değiştirmeye başlar ve buzun tamamı eriyinceye kadar sıcaklığı değişmez Isı enerjisi verilmeye devam edildiğinde, suyun sıcaklığı artar ve 100 °C de kaynamaya başlar Sıvının tamamı bitinceye kadar sıcaklık değişmez Bu açıklamaya göre buzun sıcaklık-aldığı ısı enerjisi grafiği şekildeki gibi olur

Buzun erime ısısı Le = 80 cal/g, buharlaşma ısısı Lb = 540 cal/g dır Dolayısıyla 0 °C deki 1 gram buzu eritmek için 80 calorilik ısı gerekirken, 100 °C deki 1 gram suyu gaz haline geçirmek için 540 calori gerekir Bundan dolayı ?Q1 < ?Q2 dir

Madde ısı hızı sabit olan ocakla ısıtılıyorsa, ısı ekseni yerine zaman ekseni alınabilir

GENLEŞME
Isı alan cisimlerin moleküllerinin hareketi artar Bu da moleküller arası uzaklığın artmasına neden olur Bunun sonucunda da cismin hacmi artar yani genleşir

Isıtılan cisimlerin hacminde meydana gelen artışa genleşme, azalmaya ise büzülme denir Genleşme ve büzülmelerin sonucunda elektrik tellerinin yazın sarkık, kışın ise gergin durduğu görülür Tren raylarının birleşme yerlerinde genleşmeden dolayı boşluk bırakılır

Katılarda Genleşme
Katı madde, çubuk şeklinde ise boyca uzama, levha şeklinde ise yüzeyce genleşme, küre ve silindir gibi cisimlerde ise hacimce genleşme olarak incelenir
Boyca Uzama
Katı bir çubuk, ısıtılıp sıcaklığı artırıldığında boyunun uzadığı gözlenir Boyu uzayan bir çubuğun genişliği de artar Fakat boyundaki artışın yanında genişliğindeki artış ihmal edilecek kadar küçüktür Bundan dolayı metalin tek boyutta genleştiği kabul edilir ve buna boyca uzama denir

İlk boyu l0 olan bir çubuğun sıcaklığı ?T kadar artırılırsa, boyundaki ?l uzama miktarı,
?t=l0a ?T bağıntısı ile hesaplanır Buradaki a katsayısı, maddenin cinsine bağlı olup boyca uzama katsayısı olarak ifade edilir

Birim uzunluktaki bir çubuğun sıcaklığı 1 °C artırıldığında boyundaki uzama miktarı boyca uzama katsayısına eşittir

* Uzama katsayısı katı maddeler için ayırt edici bir özelliktir
* Çubuk şeklindeki maddelerin boyca uzaması kesit alanına bağlı değildirAynı maddeden yapılmış, ilk boyları eeşit olan çubukların sıcaklıkları eşit oalrak artırılırsa ,kalın olan çubukla ince olan çubuğun boyları eşit miktarda artar
* Genleşmenin terzi büzülmedir Bir çubuk sıcaklığı artırıldığında ne kadar uzuyorsa, ilk duruma göre sıcaklığı eşit miktar azaltılırsa , eşit miktar kısalır
* a uzama katsayısı büyük olan çubuk, ısıtıldığında fazla uzar soğutulduğunda ise fazla kısalır

İlk boyları eşit olan X ve Y metal çubuklarından X in uzama katsayısı Y ninkinden büyük olsun (aX > aY)d
Bu çubukların sıcaklığı eşit miktar artırılırsa, X in boyu daha fazla uzar Eğer sıcaklıkları eşit miktar azaltılırsa X in boyu daha fazla kısalır

Fakat bu çubuklar birbirinden ayrılmayacak şekilde perçinlenmiş iseler, ısıtıldıklarında ya da soğutulduklarında bükülme meydana gelir

X in uzama katsayısı Y ninkinden büyük olduğundan, ısıtılma sonucu X çubuğu daha fazla uzayacağı için Y nin üzerine doğru bükülür Soğutulma sonucunda ise X daha fazla kısalacağı için Y çubuğu X in üzerine doğru bükülür

Yüzeyce Genleşme
İnce levha şeklindeki katı maddelerin kalınlığındaki genleşme, yüzeyindeki genleşmenin yanında çok küçük kaldığı için dikkate alınmaz Dolayısıyla böyle bir levhadaki genleşmeye yüzeyce genleşme denir
Yüzey alanı S0 olan ince metal bir levha ısıtıldığında yüzey alanı artar Yüzey alanındaki ?S artış miktarı
?S=So2a ?T
bağıntısı ile hesaplanır İki boyutta genleşme olduğu için a uzama katsayısı 2a olarak alınmıştır Benzer şekilde soğutulan levhanın yüzey alanındaki azalma da aynı bağıntı ile hesaplanır

Şekildeki levhanın içinden r yarıçaplı bir parça çıkarılıp atılıyor
a Levha ısıtıldığında genleşme olur Genleşme sonucu levhanın yüzey alanı artar İçteki boşluğun alanı da artar Yani r yarıçapı büyür Isıtılan bu levha içe doğru genleşmez hep dışa doğru genleşir Fotokopik büyütme gibi olur Dolayısıyla a, b ve r uzunluklarından üçüde artar
b Levha soğutulduğunda, levhanın yüzey alanı azalır Dolayısıyla a, b ve r uzunlukları küçülür Yine fotokopik küçülmeye benzetebiliriz

Hacimce Genleşme
Bütün maddeler hacimce genleşir Fakat bazı doğrultulardaki genleşmeler ihmal edilecek kadar küçük olduğunda, boyca uzama ve yüzeyce genleşme durumları olur

İlk hacmi V0 olan küresel bir cismin sıcaklığı ?T kadar değiştirildiğinde hacmindeki değişme miktarı olan ?V,
bağıntısı ile bulunur

Buradaki a değerine hacimce genleşme katsayısı denir Hacimce genleşme üç boyutta olduğu için
a = 3a diyebiliriz

Sıvılarda Genleşme
Sıvılar içinde bulundukları kabın şeklini alır Isıtılan bir sıvı, hacimce genleşir İçi su dolu bir kap ısıtıldığında sıvının taşması, genleştiğini gösterir Burada sıvı genleşirken kapta genleşir Fakat sıvıların genleşme katsayısı katılarınkinden büyük olduğu için sıvı, kaptan daha fazla genleşir ve taşma olur Eğer kap ile sıvı eşit miktar genleşse idi sıvı taşmazdı

Bu bağıntıya göre, aynı cins sıvıların sıcaklığı eşit miktar artırılırsa, hacmi büyük olan sıvı daha fazla genleşir Su diğer sıvılardan farklı şekilde genleşir

+4 °C de hacmi en küçük değerini alır +4 °C den itibaren hacmi artar ve 0 °C deki hacmi ile +8 °C deki hacmi eşit olur Buna göre suyun hacim – sıcaklık ve özkütle – sıcaklık grafiği aşağıdaki gibi olur

+4 °C de hacmin minimum olduğu yerde özkütle maksimum değerini alır Özkütlesi büyük olan sıvı altta olduğu için, su birikintilerinin, göllerin ve denizlerin, dip kısımlarındaki sıcaklık +4 °C civarındadır

Şekilde kesit alanı veri len K, L, M kaplardaki aynı cins sıvıların sıcaklıkları eşit miktar artırıldığında, L ve M kaplarındaki sıvılar eşit miktar genleşir
r
?V = V0 a ?T bağıntısına göre, a ve ?T eşit iken ilk hacmi büyük olan sıvı daha çok genleşir K deki sıvı ise bunlara göre daha az genleşir

Fakat genleşen sıvıların kaplardaki yükselme miktarlarına bakılırsa, durum değişir M kabının üst kısmı daha dar olduğu için sıvı burada daha fazla yükselir L deki sıvı hacmi K dekinin iki katı olduğu için, ?VL = 2?VK olur

Fakat L nin kesit alanı da K nin kesit alanının iki katı olduğundan K ve L deki sıvı yükselmeleri eşit olur

ISI İLETİMİ VE YALITIMI
Isı enerjisi bir yerden başka bir yere üç yolla yayılır
1 İletim yoluyla
2 Konveksiyon (madde akımı) yoluyla
3 Işıma yoluyla

1 İletim
Isının iletim yoluyla yayılması katılarda olur Katıların molekül yapısı sıkı olduğu için ısı alan bir molekül aldığı ısının bir kısmını çevresindeki moleküllere aktararak onlarında sıcaklığının artmasına neden olur O moleküllerde ısısını komşu moleküllere aktarır ve böylece bir ucu ısıtılan katı maddenin iletim yoluyla diğer ucu da ısınır
Katı maddelerde ısı yüzde yüz olarak iletilmez İletme durumu bazı maddelerde hızlı, bazılarında ise yavaştır Bundan dolayı ısı iletkenliği katı maddeler için ayırt edici bir özelliktir

En iyi iletkenler saf metaller ve bunlar içinde de altındır X, Y çubuklarının uçlarından eşit uzaklığa konulan mumlardan önce hangisi düşerse, o çubuğun ısı iletkenliği daha fazla demektir

Sıvı ve gaz molekülleri arasındaki uzaklık katılarınkine göre fazla olduğu için iletim yoluyla ısı iletemez



2 Konveksiyon (Madde Akımı)
Sıvı ve gazlar akışkan olduklarından kolay hareket edebilirler Isınan maddeler genleşerek hacmi artar ve özkütlesi azalır Özkütlesi azalan akışkan yukarı çıkarken, özkütlesi büyük olan akışkan aşağı iner ve bir sirkülasyon (sıvı dolaşımı) meydana getirir
Örneğin kalorifer yandığında, çevresindeki hava moleküllerini ısıtır ve ısınan hava genleşerek odanın diğer taraflarına gider ve oraları da ısıtır
Bir sıvı alttan ısıtıldığında ısınan sıvı genleşir ve özkütlesi azalır Özkütlesi azalan sıvı yukarı, yukarıdaki daha soğuk ve özkütlesi büyük olan sıvı aşağı iner ve sıvı içinde bir sirkülasyon olur Dolayısıyla kabın alt tarafı ısınmakla sıvının üst kısmı da madde akımı yoluyla ısınmış olur
3 Işıma
Sıcak cisimler ışıma yaparlar Etrafa elektromanyetik dalga gönderirler Bu dalgalar enerji paketcikleridir (foton) Bu enerji dalgalarını soğuran yüzeyler ısınırlar Enerji dalgaları yayan cisim ise enerji kaybettiği için soğur

Güneşin dünyayı ısıtması ışıma yoluyla olur Güneşten yayılan ışık dalgalarını soğuran yüzeyler ısınırlar Koyu renkli yüzeyler ışığı daha çok soğurduğu için daha çok ısınırlar Açık renkli yüzeyler ise daha çok yansıttıkları için az ısınırlar

Termosların iç yüzeyinin parlak olması ısının ışıma yoluyla kaçmasını engellemek içindir Termosun dış yüzeyi parlak ise, dışardan içeriye ısının girmesini azaltmak içindir

Sıcak bir metal parçası zemine bırakıldığında zamanla soğur Bu cismin soğuması yani ısı kaybı, iletim, konveksiyon ve ışıma yoluyla olur Zemine temas ettiği için iletimle ısının bir kısmını zemine aktarır Havadaki moleküller cisme çarparak ondan ısı alırlar Ayrıca sıcak cisimler gözlerimizle göremediğimiz kızıl ötesi ışınlar yayarlar Yani ışıma yoluyla da ısının bir kısmını verir ve zamanla soğurlar
Binalardaki çift cam, tuğlalar arasına konulan köpük, bodrum katlardaki strofor, çatılardaki izocam, su saatleri üzerine dökülen odun talaşı, oda zeminlerinin parke ile döşenmesi ısı yalıtımına birer örnektir
Sıcaklık: Madde moleküllerinin kütle merkezlerinin ortalama kinetik enerjisi sıcaklık olarak tanımlanır
Sıcaklık termometre ile ölçülür Termometreler suyun donma ve kaynama noktalarını referans alarak ölçümlendirilir En çok kullanılan termometre birimi olan "santigrat derece" de suyun donma noktası "0" kaynama noktası ise "100" birim olarak kabul edilir

Her hangi bir termometre birimi ile ölçülen değer aşağıdaki formül yardımıyla diğer birimlere dönüştürülebilir

Isı: Bir maddenin bütün atom ve moleküllerinin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamı o maddenin ısı dır

Q = ısı
m = kütle
c = öz ısı
= sıcaklık değişimi
Öz ısı: Bir gramlık maddenin sıcaklığını bir derece arttırmak için gerekli olan ısı miktarı öz ısı alarak tanımlanır

Hal Değiştirme: Bir maddenin katı, sıvı ve gaz halleri arasında geçişler yapmasına hal değiştirme denir



Kaynama Noktası: Sıvı haldeki bir maddenin kaynaması için gerekli olan sıcaklık değeri
Yoğunlaşma Noktası: Gaz haldeki bir maddenin sıvı hale geçebilmesi için gerekli olan sıcaklık değeri
Erime Noktası: Katı haldeki bir maddenin sıvı hale geçebilmesi için gerekli olan sıcaklık değeri
Donma Noktası: Sıvı haldeki bir maddenin katı hale geçebilmesi için gerekli olan sıcaklık değeri
Hal değişimi sırasında erime ve kaynama noktalarında bir süre sıcaklık değişmez alınan ısı moleküllerin arasındaki bağları çözmek için harcanır Bu noktalarda harcanan enerji aşağıdaki gibi hesaplanır
Q = mL
Q = ısı
m = kütle
L = Bu harlaşma yada erime erime ısı
Hal değişiminde yukarıda anlatılan süre dışında harcanan ısı enerjisi miktarı aşağıdaki formül ile hesaplanır

Q = ısı
m = kütle
c = öz ısı
= sıcaklık değişimi
Tabiattaki olayların birçoğunda ısı ve sıcaklığın Önemli fonksiyonları vardır Tabiattaki maddeler, bulundukları çevre ile sürekli ısı alış - verişinde bulunurlar Bazen ısınır, bazen de soğurlar Bu değişimler tabiattaki canlıları etkiler Canlılar çok düşük sıcaklıklarda yaşayamadığı gibi, çok yüksek sıcaklıklarda da yaşayamazlar

Isı: Bir maddenin moleküllerinin tamamını kinetik enerjilerinin toplamına denir
Kinetik enerji: Bir maddenin hızından dolayı sahip olduğu enerjiye denir
Sıcaklık: Bir maddenin bir molekülünün ortalama kinetik enerjisine eş değer bir büyüklüktür Termometre ile ölçülür Alınıp verilemez

Gazlarda; Gaz molekülleri çok hareketli moleküllerdir Bulundukları kabın duvarlarıyla çarpışırlar Enerjilerini ve diğer moleküllerini veya kabın duvarına aktarırlar Kendileri enerji kaybederek özkütleleri büyür

Sıvılarda; Sıvı molekülleri gazlara göre daha az hareketli moleküllerdir Birbirleri üzerine kayma ya da oldukları yerde titreşim hareketi yaparak enerjilerini birbirine aktarırlar Enerji kaybeden molekülün özkütlesi büyür ve kendisi bir alta iner

Katılarda; Katı molekülleri yerlerini terk edemezler Oldukları yerde titreşim hareketi yaparak, enerjilerini birbirlerine aktarırlar

ISI VE SICAKLIK ARASINDAKİ FARKLAR
ISI
1-Eneji çeşitidir
2-Birimi calori veya joule’dür
3-Calori metre ile ölçülür
4-Alınır veya verilir
SICAKLIK
1-Bir enerji çeşidi değildir
2-Birimi derecedir
3-Derece ile ölçülür
4-Sadece ölçülür

TERMOMETRELER
Sıcaklık ölçüm araçlarıdır Metallerin veya sıvıların ısındıkları zaman boyca genleşme (boyca uzama), soğutuldukları zaman boyca kısalma (büzüşme) ilkesinden yararlanılarak yapılmışlardır Termometreler 3’e ayrılır:

1-Gazlı termometreler: Gazın sıcaklık karşısında genleşmesi prensibine dayanarak yapılan termometrelerdir Çok hassas ölçümler yapılır ve çok kullanışlı değillerdir

2-Metal termometreler: Metaller ısındıklarında boyları uzarlar Soğutulduklarında ise boyları kısalır Bu prensipten yararlanılarak bu termometreler yapılmışlardır Sanayide, çok yüksek sıcaklık gerektiren yerlerde, fırınlarda, elektrik ocaklarında, su ısıtma kazanlarında, arabalarda hararet göstergesi olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır

3-Sıvılı termometreler: Sıvıların genleşme prensibinden yola çıkılarak yapılmıştır Şeffaf, cam bir muhafaza içindedirler 3’e ayrılır:
a Alkollü termometre: Alkolün donma noktası -114? C, kaynama noktası ise 78 ?C’dir Alkolün bu özelliğinden faydalanarak soğuk bölgelerde hava ölçüm termometreleri olarak kullanılmıştır

b Cıvalı termometre: Civanın donma noktası -39? C, kaynama noktası ise 358 ?C’dir Bu özelliğinden faydalanarak sıcak bölgelerde termometre olarak kullanılmaktadır

c Hasta termometre: Vücut sıcaklığını ölçen termometrelerdir 30 ?C ile 45 ?C arasında bölmelendirilmişlerdir Vücut sıcaklığı 32 ?C - 37 ?C arası olduğundan 40 ?C’nin üzeri de tehlike sınırı olduğu için bölünen sayıları aza indirilmiştir İçerisindeki cıva ısıtıldığında rahat bir şekilde yükselirken, soğuduğu zaman inme özelliğine sahip değildir Sallama ve çırpma yöntemi ile cıva ilk bulunduğu konuma getirilir
Sıvılı Termometrelerin Derecelendirilmesi
Bir Termometrenin Hassas Olabilmesi İçin
1-Borunun yarı çapı küçük, haznesi yeterince büyük olmalıdır
2-Borunun genleşmesi çok küçük olmalıdır
3-İçine konan sıvının genleşmesi büyük olmalıdır
4-Boru içerisinde hiç hava kalmamalıdır
5-Boru şeffaf olmalıdır İçindeki sıvının genleşmesini göstermelidir
6-Termometrede DN ile KN arasındaki bölme sayısı fazla olmalıdır

Sıvılı Termometreler Böl melendirilmesine Göre 4’e Ayrılır

1-Celcius (Santigrat) ?C:
Suyun DN --> 0 ?C, KN--> 100 ?C
2-Fahrinayt (?F):
Suyun DN --> 32 ?C, KN --> 212 ?C
3-Reomur (?R):
Suyun DN --> 0 ?C, KN --> 80 ?C
4-Kelvin (K):
Suyun DN --> 273 ?K, KN --> 373 ?K