

Lise Bilgileri Kategorisinde ve Fizik Forumunda Bulunan Isı Ve Sıcaklık Konusunu Görüntülemektesiniz => Isı Bir cisimden başka bir cisme, sıcaklık farkı sonucunda aktarılan enerji. Farklı sıcaklıklardaki iki cisim yan yana getirildiğinde, ısı daha ...


||Konu Araçları|
|12-01-08, 19:04||#1|


Isı Ve Sıcaklık
Isı
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.
SICAKLIK
Bir cismin ne kadar sıcak olduğunun ölçüsüdür. Derideki duyu alıcıların yardımıyla cismin sıcaklığı konusunda kabaca da olsa bir izlenim elde edilebilir. Ama sıcaklığın tam olarak bilinmesinin gerektiği işlerde ya da derinin duyabileceğinden daha sıcak ve daha soğuk cisimlerin sıcaklığının ölçümünde termometre kullanılır. Sanayi fırınlarındaki gibi çok yüksek sıcaklıkların ölçümünde ise pirometrelerden yararlanılır.
Temometrelerin üzerinde bir sıcaklık ölçeği vardır. Pek çok ülkede kullanılan Celsius ölçeğine göre, buzun erime noktası 0 derece, suyun kaynama noktası ise 100 derecedir. Santigrat olarak da adlandırılan Celsius sıcaklık ölçeği için C simgesi kullanılır. Bugün ABD'de kullanılmakta olan Fahrenheit ölçeğine göre buzun erime noktası 32 derece, suyun kaynama noktası ise 212 derecedir. Farenheit sıcaklık ölçeği için F simgesi kullanılır. K simgesi ise, bilim adamlarının kullandığı mutlak sıcaklık ya da Kelvin ölçeği birimi olan kelvini gösterir.
Bir cismin sıcaklığı moleküllerinin titreşim hızına bağlıdır. Molekülleri ne kadar hızlı titreşirse cisim o ölçüde sıcak, molekülleri ne kadar yavaş titrerse o ölçüde de soğuk olur. Moleküller hareket halinde olduklarından kinetik enerjiye sahiptir. Bir cismin sıcaklığı moleküllerinin ortalama enerjisini gösterir. Eğer herhangi bir cisim, moleküllerinin tamamen hareketsiz hale geleceği ve tüm hareket enerjilerini yitireceği bir noktaya kadar soğutulabilseydi, böyle bir noktada artık hiçbir iç enerjisi bulunmazdı. Hiçbir cisim bundan daha soğuk olamaz. Mutlak sıfır denen bu sıcaklık yaklaşık -273 C derece'dir. Mutlak sıfıra ulaşmak olanaksızdır; ama bilim adamları bu noktanın derecenin milyonda biri kadar yakınına ulaşabilmeyi başarmışlardır.
Aşağıda bazı olguların yaklaşık sıcaklıkları verilmiştir.
C derece
Güneş'in yüzeyi 6.000
Oksiasetilen alevi 4.000
Elektrik arkı 3.500
Elektrik ampulünün teli 2.500
Mat kırmızı sıcaklığı 700
Şekerin erime noktası 160
Suyun kaynama noktası 100
Buzun erime noktası 0
Civanın katılaşma noktası -39
Havanın sıvılaşma noktası -195
Mutlak sıfır -273
Öbür bütün memeliler ve kuşlarda olduğu gibi, insan vücudu da çevre sıcaklığından bağımsız olarak belirli bir sıcaklığı korur ve bu sıcaklık pek az değişim gösterir. İnsanın normal vücut sıcaklığı 36,9 C derece 'dir. Normal vücut sıcaklığı insandan insana ve ölçümün yapıldığı vücut bölgesine göre çok hafif değişim gösterir.
İnsanlarda ve bazı hayvanlarda derinin altında yer alan yağ katmanları ya da gene bazı hayvanlardaki kıl ya da tüy örtüsü hızlı ısı kaybını önler. Vücut soğursa derideki kan damarları büzülür ve böylece kanın yüzeye akışı kısıtlanır. Eğer vücut çok ısınırsa kan damarları genişler; kan, ışıma ve iletim yoluyla hızla ısı kaybedilir. Terin buharlaşması da deriyi soğutur. Birçok hayvan üşüdüğünde kıllarını ya da tüylerini kabartarak, tüyleri ile derisi arasında daha kalın bir sıcak hava katmanının kalmasını sağlar. Üşüdüğümüzde bizim de tüylerimiz aynı şeyi sağlamak için diken diken olur, ama bizimkiler çok kısa ve seyrek olduğundan bunun bir yararı olmaz.
|Bu konunun kısa yolunu aşağıdaki sitelere ekleyebilirsiniz|
|Konu Araçları|


5651 sayılı yasaya göre forumumuzdaki mesajlardan doğabilecek her türlü sorumluluk yazan kullanıcılara aittir. Şikayet Mailimiz. İçerik, Yer Sağlayıcı Bilgilerimiz. Reklam Mailimiz. Gizlilik Politikası