Madde ve ısı nedir

Madde ve Isı


Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin titreşim hızı artarTanecikleri bir arada tutan kuvvetler yenilerek birbirinden uzaklaşmaya başlar Buna genleşme denir

Maddenin ısı kaybetmesi durumunda taneciklerinin Kinetik Enerjisi azalır Madde soğur ve tanecikler birbirine yaklaşır

Sıcak bir cisim ile soğuk bir cisim birbirine değdirildiğinde aralarında ısı alışverişi yaparak ısısal dengeye ulaşırlar ve sonunda karalı bir durumda kalırlar


Isı ve Sıcaklık


Isı : Maddeleri oluşturan molekül ve atomların hareket veya Kinetik ve Potansiyel enerjilerinin toplamına ısı denir

Isı Q ile gösterilir Isı bir enerji şeklidir Isı birimi kalori (cal ) veya Joule (J) dir

1 Cal = 4,18 J veya 1j=0,24 Cal 1kCal = 1000Cal

Kalori: Bir gram saf suyun sıcaklığını 1 atm basınç altında 1oC ( 14,5 oC den 15,5 oC ye ) yükselten ısı miktarıdır

Sıcaklık : Bir maddenin yapısındaki molekül veya atomların ortalama Kinetik enerjilerinin ölçümüne sıcaklık denir

Sıcaklık t veya T ile gösterilir Sıcaklık termometre ile ölçülür Bazı termometreler şunlardır : Celsius (oC) , Fahrenheit ( oF ) Kelvin ( oK ) ve Reomor ( oR ) gibi



Celsius ve Kelvin Termometreler Arası Dönüştürme


K = C + 273

Örnek : 50 oC kaç oK dir ? Çözüm : K=C + 273 =50 + 273 =323

Örnek : 300 oK kaç oC dir ? Çözüm : C=K ? 273 =300 ? 273 =27


0oK veya -273 oC ye Mutlak Sıfır denir


Celsius ve Fahrenheit Termometreler Arası Dönüştürme


F = 1,8 C + 32

Isı Miktarı Ve Ölçülmesi


Aynı miktar ısı eşit kütleli farklı maddelere verildiğinde sıcaklıklarındaki değişmeler farklı olur Isı miktarının ölçülmesinde Kalorimetre Kabı kullanılır

Öz Isı ( c ) : Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1oC yükseltmek için gerekli ısı miktarına öz ısı veya Isınma ısısı denir

Öz ısı c ile gösterilir Öz ısı birimi Cal / goC dir Öz ısı ile kütlenin çarpımına (m c ) Isı Sığası veya Isı kapasitesi denir Isı sığası ayırt edici özellik değildirÖz ısı maddeler için ayırt edici özelliktir

Maddeler birbirine dokundurulduğunda ve karıştırıldığında aralarında ısı alışverişi olur Sıcaklığı yüksek olan madde sıcaklığı düşük olan maddeye ısı verir Isı alışverişi maddelerin sıcaklığı eşit oluncaya kadar sürer Bu sıcaklığa denge sıcaklığı denir

NOT : Isı alışverişinde cisimlerden birinin aldığı ısı miktarı diğer cismin verdiği ısı miktarına eşittir

Alınan ısı = Verilen ısı QAlınan = QVerilen

Sıcaklık Değişmelerinde Isı formülü


Q = m c Δt Δt = t2 ? t1 Q = ısı m= kütle c = öz ısı Δt = sıcaklık farkı

Örnek : 100 gram cıvanın sıcaklığını 20 oC den 30 oC ye çıkarmak için ne kadar ısı gerekir ( ccıva = 0,033 )

Çözüm :

Q = m c Δt =100 0,033 (30 ? 20) =3,3 10 = 33 cal

Örnek : 10 gr suyun sıcaklığını 30 oC den 50 oC ye çıkarmak için (csu =1 )

a ) Kaç kalori ısı gerekir

b ) Kaç Joule ısı gerekir ( 1J = 4,18 Cal )

Çözüm :


* Q = m c Δt =10 1 (50 ? 30 ) = 10 20 = 200 cal


b) 1 cal 4,18 J ise X =200 4,18 = 836 J

200 cal X J?dir

Örnek : 20 gram buzun sıcaklığını - 70ºC den - 20ºC ye çıkarmak için ne kadar ısı gerekir ( cbuz = 0,5 )

Çözüm :

Q =m c Δt = 20 0,5 [ -20 ? ( - 70 ) ] =10 ( - 20 + 70 ) =10 50 =500 Cal

Örnek : 90oC deki 30 gram su ile 10 gr soğuk su karıştırıldığında karışımın son sıcaklığı

72,5oC olduğuna göre soğuk suyun karışımdan önceki sıcaklığı kaç oC dir (csu = 1)

Çözüm :

Alınan ısı = Verilen ısı QAlınan = QVerilen

m1 csu ( t ? t1 ) =m2 csu ( t2 ? t )

10 1 ( 72,5 ? t1 ) =30 1 ( 90 ? 72,5 )

10 ( 72,5 ? t1 ) =30 17,5

725 ? 10 t1 =525 725 ? 525 = 10 t1 t1 =200 / 10 = 20oC