Yeterince uzun süre güneşte kaldığımızda, ısı yüzünden terleriz. Bu ısı, güneş ışığından dünyanın yüzeyine ulaşan bir enerji şeklidir. Buz küpleri de güneş ışığına maruz kaldıklarında eriyecektir. Her şeyin sıcaklık ve ısı ile ilgisi var.
Sıcaklık ve ısı nedir? Farklılıklar ve ilişkileri nelerdir? Temel olarak, ısı hareket eden enerjidir, sıcaklık ise sadece bir şeyin sıcaklığının veya soğukluğunun derecesini ifade etmek için bir ölçüdür. Sebep ısı ise, sonuç sıcaklıktır.
Örneğin buzun erimesi, radyasyon yoluyla güneş enerjisi transferi olduğu için oluşur. Radyasyonun yanı sıra ısı, iletim ve konveksiyon yoluyla da hareket edebilir.
Sıcaklık ve Isı
Yani, bunu daha fazla tartışmadan önce, önce sıcaklık ve ısının ne olduğunu anlayalım.
Sıcaklık
Isı, iki veya daha fazla sistem veya sistem ile çevreleri arasında, aralarındaki sıcaklık farkına dayalı olarak kanalize edilen bir enerji türüdür. Isı joule cinsindendir. Bununla birlikte, 4,2 joule ile aynı kalori birimi sıklıkla kullanılır.
Daha önce de belirtildiği gibi, ısı transferi üç şekilde gerçekleşebilir: iletim, konveksiyon ve radyasyon.
İletim, ısı, moleküllerin gerçek hareketi olmadan bir nesnenin daha sıcak ucundan daha soğuk ucuna aktarıldığında ısının aktarılması işlemidir. Isı bir katının içinden geçtiğinde iletim gerçekleşir.
(Ayrıca şunu okuyun: Ölçümde Miktarlar ve Birimler Kavramı)
İletken olabilecek veya olmayabilecek birkaç malzeme var. İyi iletkenler, örneğin demir, gümüş ve bakır gibi termal enerjinin iletim yoluyla kolayca akmasına izin verir. Bu arada, kötü iletkenler, örneğin cam ve plastik gibi ısı enerjisini düzgün şekilde iletemezler. İzolatörler olarak da adlandırılırlar.
Konveksiyon, akışkan hareketi nedeniyle bir akışkan içindeki ısının daha yüksek bir sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklığa aktarılmasıdır. Sıvılarda ve gazlarda konveksiyon meydana gelebilir. Konveksiyon yer değiştirmesine partikül yer değiştirmesi eşlik eder, bu nedenle katıların oluşması imkansızdır.
Isıtma nedeniyle yoğunluktaki farklılıklar nedeniyle konveksiyon meydana gelebilir. Soğuk bir nesnenin yoğunluğu, sıcak bir nesnenin yoğunluğundan daha fazladır. Konveksiyonla ısı transferine bir örnek, suyu kaynattığımız zamandır. Alttaki su önce ısınacak, sonra yukarı çıkacaktır. Tepedeki su daha soğuktur ve sıcak sudan daha büyük cisim kütlesine sahiptir, bu nedenle yerçekimi nedeniyle düşer.
Son olarak, radyasyonla ısı transferi gerçekleşebilir. Radyasyon, ısı transferi herhangi bir ortama, örneğin dünyaya ulaşan güneş ışığı gerektirmediğinde meydana gelir. Güneş ile dünya arasında yalnızca bir boşluk vardır, ancak yine de güneşin ısı enerjisini hissedebiliriz.
Sıcaklık
Sıcaklık ve ısı birbiriyle ilişkilidir çünkü nedensel bir ilişkisi vardır. Isı transferi sıcaklıkla kanıtlanabilir ve ölçülebilir. Bir örnek, gündüz havanın geceleri daha sıcak olmasıdır. Bunun nedeni, gün boyunca güneşin ısı enerjisi yayması ve toprağa hissedilmesidir. Ancak geceleri güneş ışığı almıyoruz, bu nedenle sıcaklık gün içindeki kadar yüksek değil.
Sıcaklığı ölçmek için kullanılan pek çok araç vardır, bunlardan biri termometredir. Sıcaklık, termometre üzerinde bulunan derece ölçeği yardımıyla bir termometredeki sıvı seviyesi okunarak belirlenir. Ancak, şimdi ölçülen sıcaklığın derece sayısını doğrudan gösteren birçok dijital termometre var. Geleneksel termometreler, ısı enerjisi nedeniyle maddelerin genleşmesi prensibini kullanır.
Sıcaklığı ölçmek için klinik termometreler, laboratuvar termometreleri ve maksimum-minimum termometreler olmak üzere üç tür termometre vardır.
Klinik termometreler genellikle insan vücut ısısını ölçmek için kullanılır ve sınırlı bir aralığa sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda, termometredeki cam ve cıva, termometrenin kırılmasına neden olacak seviyeye genişleyecektir. Cam eriyebileceğinden, klinik termometreler yangın alanları gibi aşırı ısıyı ölçmek için kullanılamaz.
İnsan vücudu dışındaki nesnelerin sıcaklığını ölçmek için laboratuvar termometreleri kullanılır. Sıcaklık -10oC ile 110oC arasındadır. Son termometre türü, günün maksimum ve minimum sıcaklıklarını ölçmek için kullanılan maksimum-minimum termometredir. Genellikle havayı ölçmek için kullanılır.