MADDENİN ISI İLE ETKİLEŞİMİ

Sıcaklık

Bir maddenin sahip olduğu taneciklerin ortalama hareket enerjisine sıcaklık adı verilir.

• Termometre ile ölçülür.
• Bir enerji değildir, alınıp verilen ısının göstergesidir.
• Birimi ℃’tur.
• Madde miktarına bağlı değildir.

Isı

Bir maddenin sahip olduğu taneciklerin toplam hareket enerjisine ısı adı verilir.

• Kalorimetre kabı ile ölçülür.
• Sıcaklıkları farklı maddeler arasında alınıp verilen enerjidir
• Birimi kalori ya da joule’dir.
• Madde miktarına bağlıdır.

ISI ALIŞVERİŞİ

Sıcaklıkları farklı olan maddeler arasında meydana gelen ısı değişimine ısı alışverişi adı verilir.

• Isı akışı, sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye doğrudur.
• Isı alışverişi maddelerin sıcaklıkları eşit oluncaya kadar devam eder.

Isı ve Sıcaklık Arasındaki farklar

Isı	Sıcaklık
Madde miktarına ve cinsine bağlıdır.	Madde miktarına ve cinsine bağlı değildir.
“Q” harfi ile gösterilir.	“t” harfi ile gösterilir.
Matematiksel hesaplamalar ile bulunur.	Doğrudan ölçülür.
Kalorimetre kabı kullanılarak hesaplanır.	Termometre ile ölçülür.
Bir Enerji türüdür.	Enerji değildir. Enerji ile ilgili büyüklük tanımıdır.
Birimi kalori ve joule’dir.	birimi derecedir.
Maddeyi oluşturan moleküllerin toplam kinetik Enerjisini içerir.	Maddeyi oluşturan moleküllerin ortalama kinetik Enerjisini içerir.

Öz Isı

Saf haldeki 1 gram maddenin sıcaklığını 1 °C değiştirmek için alınan ya da verilen ısıya öz ısı denir. Öz ısıya ısınma ısısı da denir

• Öz ısının birimi J/g 0C veya cal/g 0C’dir.
• Özısı, maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
• “c” harfi ile gösterilir.
• Özısı madde miktarına bağlı değildir.

Öz Isısı (cal/g °C)…………………	Öz Isısı (cal/g °C)…………………	Öz Isısı (J/g °C)………………………..
Zeytinyağı	0,47	1,96
Su buharı (110 °C)	0,48	2,01
Su	1	4,18
Etil alkol	0,58	2,4
Buz (–5 °C)	0,5	2,1
Kurşun	0,031	0,13
Cıva	0,033	0,14
Demir	0,11	0,45

Not: Özısısı büyük olan maddeler geç ısınır ve geç soğur. Özısısı küçük olan maddeler hızlı ısınır ve hızlı soğur

Isı-Kütle ilişkisi (Q ve m): Maddedeki moleküllerin sahip olduğu toplam hareket (ısı)
enerjisi, maddenin kütlesiyle doğru orantılıdır.

• Kütlesi fazla olan maddede titreşen tanecik sayısı daha fazladır.
• Aynı ortama bırakıldığında;
  • Miktarı az olan madde erken soğur.
  • Miktarı çok olan madde geç soğur.
  • Miktarı çok olan ortama daha çok ısı verir.

Sıcaklık-Kütle İlişkisi (Δt ve m): Kütle ile sıcaklık değişimi arasında ters orantı bulunmaktadır. Kütlesi az olan maddenin sıcaklık artışı daha fazladır

Isı – Sıcaklık İlişkisi (Q ve Δt): Isı ile sıcaklık değişimi arasında doğru orantı vardır. Bir maddeye verilen ısı miktarı arttıkça sıcaklık değişimi daha fazla olur

Uyarı: Bir maddenin aldığı ya da verdiği ısı miktarı kütleye, özısıya ve sıcaklık değişimine bağlıdır

MADDENİN HALLERİ VE ISI ALIŞVERİŞİ

Maddenin ısı alarak ya da ısı vererek bir halden başka bir hale geçmesine hal değişimi adı verilir.

Katı maddeler

• Maddenin en düzenli halidir
• Sıkıştırılamazlar.
• Belli hacim ve şekilleri vardır.
• Tanecik arası arasındaki boşluk çok azdır.
• Tanecikler arasındaki çekim kuvveti çok güçlüdür
• Tanecikler sadece titreşme hareketi yaparlar.

Sıvı maddeler

• Tanecikler hem titreşme hem de birbirleri üzerinden kayarak dönme (öteleme) hareketi yaparlar.
• Katıdan daha düzensiz, gazdan daha düzenli yapıya sahiptir.
• Tanecik asındaki boşluk katılara göre daha fazladır.
• Tanecikler arasındaki çekim kuvveti katılara göre daha azdır.
• Sıkıştırılamazlar.
• Belli hacim var ama belli şekilleri yoktur

Gaz maddeler

• Maddenin en düzensiz halidir.
• Sıkıştırılabilirler.
• Belli hacim ve şekilleri yoktur.
• Tanecik arasındaki boşluk katı ve sıvılara göre çok fazladır.
• Tanecikler birbirlerinden tamamen bağımsız hareket ederler.
• Tanecikler arası çekim kuvveti çok zayıftır.
• Gaz tanecikleri titreşme, birbirleri üzerinden kayarak dönme ve hem birbirlerine hem de bulundukları kabın duvarlarına çarpıp sıçrama (yayılma = difüzyon) hareketi yaparlar.

Not: Saf maddelerin hal değişimleri sırasında sıcaklık sabittir, değişmez. Hal değişimi sırasında alınan ısı tanecikler arası mesafeyi arttırmak ya da azaltmak için kullanılır.

ERİME ISISI

Erime sıcaklığındaki saf bir maddenin 1 gramının katı hâlden sıvı hâle geçebilmek için gereken ısı miktarına erime ısısı adı verilir.

• Saf bir katı maddenin ısı alarak sıvı hâle geçtiği sıcaklığa erime sıcaklığı (erime noktası) denir.
• Erime ısısı L_e ile gösterilir ve birimi J/g’dır.

BUHARLAŞMA ISISI

Bir maddenin 1 gramının sıvı hâlden gaz hâle geçebilmesi için gereken ısı miktarına buharlaşma ısısı adı verilir.

• Buharlaşma ısısı L_b ile gösterilir ve birimi J/g’dır.

YOĞUNLAŞMA ISISI

Saf bir maddenin 1 gramının gaz hâlden sıvı hâle geçerken ortama bıraktığı ısı miktarına yoğunlaşma ısısı adı verilir.

• Yoğunlaşma ısısı L_y ile gösterilir ve birimi J/g’dır

Not: Saf bir sıvı madde buharlaşırken ortamdan aldığı ısı kadar ısıyı, yoğuşurken ortama verir. Bu nedenle saf bir maddenin buharlaşma ısısı yoğuşma ısısına eşittir.

L_b = L_y

DONMA ISISI

Donma sıcaklığındaki saf bir maddenin 1 gramının sıvı hâlden katı hâle geçebilmek için ortama verdiği ısı miktarına donma ısısı adı verilir.

• Donma ısısı L_d ile gösterilir ve birimi J/g’dır

Donma Sıcaklığı: Saf bir sıvı maddenin çevreye ısı vererek katı hâle geçtiği sıcaklık değerine donma sıcaklığı veya donma noktası adı verilir.

Not: Saf madde erirken ortamdan aldığı ısı kadar ısıyı, donarken ortama verir. Dolayısı ile saf bir maddenin erime ısısı, donma ısısına eşittir.

L_e = L_d

GÜNLÜK HAYATTAN HAL DEĞİŞİM ÖRNEKLERİ

• Kesilen karpuzun Güneş’e bırakıldığında soğumasının nedeni; buharlaşan sıvının karpuzdan ısı almasıdır.
• Buzdolabından çıkarılan şişenin veya dışında yoğuşma nedeniyle su damlaları oluşur.
• Ele kolonya döküldüğünde buharlaşırken elimizden ısı aldığı için serinlik hissedilir.