Sozluk Sitesi
  isi ve sicaklik
 

 

ISI VE SICAKLIK
    Bir cisimden başka bir cisme, sıcaklık farkı sonucunda aktarılan enerji. Farklı sıcaklıklardaki iki cisim yan yana getirildiğinde, ısı daha sıcak cisimden daha soğuk olanına aktarılır. Bu enerji aktarımı sonucunda, her zaman olmasa da genellikle, daha soğuk olan cismin sıcaklığı artar, daha sıcak olanınki ise düşer. Cisimler, bir fiziksel durumdan ötekine geçerken, yani katı halden sıvı hale (erime), katı halden buhar haline (süblimleşme), sıvı halden buhar haline (kaynama) ya da katı halden bir başka katı hale (genellikle kristal geçiş olarak adlandırılır) dönüşürken, sıcaklıklarında herhengi bir artış olmadan ısı soğurabilirler. Isı ve sıcaklık arasındaki önemli ayrım (ısı bir enerji biçimi, sıcaklık ise bir cisimde bulunan ısı enerjisi miktarının ölçüsüdür), 18. ve 19. yüzyıllar içinde açıklığa kavuşturuldu.   
    Termodinamik çerçevesinde, ısı kavramı enerji kavramından dikkatli bir biçimde ayrıştırılmıştır.    
    Bir enerji biçimi olarak ısı. Isı da içinde olmak üzere tüm enerji biçimleri işe çevrilebildiğinden, enerji miktarları, joule, kilowatt-saat ya da kalori gibi iş birimleriyle ifade edilir. Bir cisme eklenen ya da cisimden alınan ısı miktarı ile bunun cismin hali üzerindeki etkisinin büyüklüğü arasında kesin bir ilişki vardır. En yaygın kullanılan iki ısı birimi, kalori ve British Thermal Unit'tir (BTU). Kalori (ya da gram-kalori), bir gram suyun sıcaklığını 14,5 C derece'den 15,5 C derece'ye çıkartmak için gerekli olan enerji miktarıdır; BTU ise, bir libre (45,36 grama karşılık gelen İngiliz ağırlık ölçüsü) suyun sıcaklığını 63 F derece'den (İngilizce konuşulan ülkelerde kullanılan Fahrenheit sıcaklık ölçeği; 1 F derece=[9/5*C derece ]+32) 64 F derece'ye çıkartmak için gerekli olan enerji miktarıdır. Bir BTU, yaklaşık 252 kaloriye eşittir. Her iki tanım da, sıcaklık değişimlerinin bir atmosferlik sabit basınç koşulu altında ölçülmesi gerektiğini belirtir; çünkü, ilgili enerji miktarları basınca da bağlıdır.Besinlerin enerji içeriğini ölçmekte kullanılan kalori, kilogram-kaloridir ve 1.000 gram-kaloriye eşittir.                  
     Bir cismin birim kütlesinin sıcaklığını belirli bir sıcaklık dilimi içinde yükseltmek için gerekli olan enerjiye, cismin ısı sığası ya da özgül ısı (ısınma ısısı) denir. Bir cismin sıcaklığını bir dereceye yükseltmek için gerekli olan enerji miktarı, koşullara bağlı olarak değişir. Eğer ısı sabit hacimde tutulan bir gaza ekleniyorsa, bir derecelik sıcaklık artışı için gerekli olan ısı miktarı, aynı gazın serbestçe genleşebilecek ve böylece iş yapabilecek bir ortamda bulunması (örn. içinde hareketli bir piston bulunan bir silindire yerleştirilmesi) durumunda gerekecek olan ısı miktarından daha azdır. Birinci durumda enerjinin tümü gazın sıcaklığının arttırılmasında kullanılır, ama ikinci durumda enerji yalnızca gazın sıcaklığını arttırmakla kalmaz ama aynı zamanda gazın piston üzerinde iş yapması için gerekli olan enerjiyi de sağlar. Böylece, cismin özgül ısısı bu koşullara bağımlı duruma gelir. En yaygın olarak belirlenen özgül ısılar, sabit hacimdeki özgül ısı ve sabit basınçtaki özgül ısıdır. 1819'da Fransız bilim adamları Pierre-Louis Dulong ve Alexis-Therese Petit, çoğu katı elementin ısı sığasının, atom ağırlıklarıyla yakından ilişkili olduğunu gösterdiler. Dulong-Petit yasası metal haldeki bazı elementlerin atom ağırlıklarının belirlenmesinde kullanışlıdır, bu yasadan sapmalar daha sonraları kuvantum mekaniği temelinde açıklanmıştır.       
       Bir cismin içerdiği ısı miktarından söz etmek anlamsızdır, çünkü ısı, aktarılan enerjiye özgüdür. Bir cisimde depolanan enerji ısı değildir (iş de değildir, çünkü iş aktarım halindeki enerjidir). Ama, duyulur ve gizli ısı terimleri kullanılagelmiştir. Buharlaşma ısısı da denilen gizli ısı, bir sıvıyı sabit sıcaklık ve basınç altında buhara dönüştürmek için gerekli olan enerji miktarıdır. Katı bir cismi eriterek sıvı hale getirmek için gerekli olan enerjiye erime ısısı ve doğrudan buhar hale getirmek için gerekli olan enerjiye de süblimleşme ısısı denir; bu dönüştürmelerin hepsi de, sabit sıcaklık ve basınç koşulları altında gerçekleştirilir.  
       Hava çeşitli gazların ve su buharının bir karışımıdır ve içerdiği suyun fazının değişmesi, yani sıvı ya da katı hale dönüşmesi olanaklıdır. Faz değişimlerine ilşkin enerji (gizli ısı) ile sıcaklık değişimleri için gerekli olan enerjiyi birbirinden ayırt etmek için duyulur ısı kavramı geliştirilmiştir. Bir su buharı ve hava karışımında, faz değişikliğine yol açmadan karışımın sıcaklığını belirli bir ölçüde değiştirmek için gerekli olan enerjiye duyulur ısı denir.      
       Kalori gibi birimler ısı akımının incelenmesinde çok önceden beri kullanılmaya başlanmıştır. Kalori için ''cal'' sembolü kullanılır.Çünkü ısıyı kütlesi belli bir suya iletip sudaki sıcaklık yükselişini ölçmek suretiyle enerji miktarını hesaplamak çok kolay bir izlem idi. Kilokalori denilen, ya da büyük kcal yazılan, daha büyük bir birim vardır. Bu 1.000 kaloriye eşittir. Büyük kalori bugün besinlerin enerji değerini ölçmekte çok kullanılan bir birimdir.                                  
 





Bu sayfa hakkında yorum ekle:
İsmin:
Mesajınız:

 
  Bugün 112 ziyaretçi (159 klik) kişi burdaydı!