Çarşamba , Ağustos 22 2018
Son Dakika
Ana Sayfa / Dosyalar / Isı Enerjisi

Isı Enerjisi

Maddenin Tanecikli Yapısı :
Boşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Madde, doğada fiziksel özelliklerine göre katı, sıvı ve gaz olarak 3 halde bulunur. 
• Madde hangi halde olursa olsun bütün maddeler taneciklerden oluşmuştur. Maddeleri oluşturan tanecikler bazı maddelerde atomu bazı maddelerde de molekülü temsil eder.
• Maddeyi oluşturan taneciklerin arasında mutlaka boşluk bulunur. 
• Madde hangi halde olursa olsun maddeyi oluşturan tanecikler hareket halindedir. Bu nedenle maddeyi oluşturan taneciklerin hareketlerinden dolayı hareket (kinetik) enerjileri vardır.
• Maddelerin tanecikleri arasındaki boşluk miktarı ve taneciklerin hareketi maddenin haline göre değişir.
• Katı tanecikleri arasındaki uzaklık çok azdır(Hemen hemen hiç yoktur) ve tanecikler sadece oldukları yerde titreşme hareketi yaparlar.
• Sıvı tanecikleri arasındaki uzaklık katılara göre daha fazladır ve tanecikler hem titreşme hem de birbirleri üzerinden kayarak dönme (öteleme) hareketi yaparlar.
• Gaz tanecikleri arasındaki uzaklık katı ve sıvılara göre çok fazladır ve tanecikler birbirlerinden tamamen bağımsız hareket ederler. Gaz tanecikleri titreşme, birbirleri üzerinden kayarak dönme ve hem birbirlerine hem de bulundukları kabın duvarlarına çarpıp sıçrama (yayılma = difüzyon) hareketi yaparlar.

2- Isı :
Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları hareket (kinetik) enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür ve ısı enerjisi kalorimetre kabı ile ölçülür. (Kutulardaki boncuklarla eşleştirilir).

 

3- Sıcaklık :
Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları kinetik enerjilerinin ortalamasına (yaklaşık bir taneciğin kinetik enerjisine) sıcaklıkdenir.
Maddeyi oluşturan tanecikler sahip oldukları kinetik enerjileri birbirlerine çarpışma sonucu aktardıkları için her taneciğin kinetik enerjisi farklı olur ve birbirlerine çarptıklarında da kinetik enerjileri sürekli değişir. Aynı sıcaklıktaki maddenin taneciklerinin kinetik enerjileri farklı olduğu için sıcaklık, tek bir taneciğin değil, taneciklerin tamamının kinetik enerjilerinin ortalamasıdır. (Maddeyi oluşturan taneciklerin –moleküllerin– tek tek kinetik enerjileri aynı olabildiği gibi, farklı da olabilir. Bütün moleküllerin kinetik enerjileri toplanıp tanecik sayısına bölünürse, ortalama bir değer bulunur. Bu ortalama değer hangi maddede daha fazla çıkmış ise o maddenin sıcaklığı daha fazladır.)
Sıcaklık bir ölçümdür ve birimi derecedir. Sıcaklık, termometre ile ölçülür.

 

4- Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar :
1- Isı bir enerji çeşidi, sıcaklık ise bir ölçümdür.
2- Isı kalorimetre kabı ile sıcaklık termometre ile ölçülür.
3- Isı birimi kalori (cal) veya Joule, sıcaklık birimi ise derecedir.
4- Isı, madde miktarına bağlıdır, sıcaklık ise madde miktarında bağlı değildir.

5- Isı ve Sıcaklık Arasındaki İlişki :
Sıcaklık, bir maddenin aldığı ya da verdiği ısı enerjisinin göstergesidir. Bu nedenle sıcaklığın var olmasının nedeni ısı enerjisidir.
Bir maddeye ısı enerjisi verildiğinde verilen ısı enerjisini alan tanecikler bu ısı enerjisini kinetik enerjiye çevirir. Bu nedenle taneciklerin kinetik enerjisi artacağı için maddenin sıcaklığı artar.
Bir madde dışarıya ısı enerjisi verdiğinde taneciklerin kinetik enerjisi azalacağı için maddenin sıcaklığı azalır.

ÖRNEKLER : 

1- Yanan kibrit çöpü ile deniz suyunun sıcaklıklarının karşılaştırılması :
Kibrit çöpündeki bir molekülün kinetik enerjisi, deniz suyunu oluşturan moleküllerden birinin kinetik enerjisinden fazla olacağı için kibrit çöpünün sıcaklığı deniz suyunun sıcaklığından fazladır.

2- Yanan kibrit çöpü ile deniz suyunun ısılarının karşılaştırılması :
Deniz suyundaki bütün moleküllerin toplam kinetik enerjisi, kibrit çöpündeki moleküllerin toplam kinetik enerjisinden fazla olacağı için deniz suyunun ısısı kibrit çöpünün ısısından fazladır.

NOT :

       1- Isı enerjisi, kütlesi olmayan (ve foton denilen) enerji paketçikleridir (kuantalarıdır).
Isı enerjisi atom, molekül ve maddenin hareket enerjisinden oluşur.
2- Isı enerjisinin kütlesi olmadığı için boşlukta da yayılır.
3- Isı, hem moleküllerin kinetik enerjilerinin hem de moleküller arasındaki bağlanma enerjilerinin toplamına eşittir.

1- Isı Enerjisi :
Isı bir enerji çeşitidir. Isı enerjisi Q ile gösterilir ve kalorimetre kabı ile ölçülür. Isı enerjisi birimi kalori veya Joule’dür. Isı enerjisi, sıcaklığı yüksek olan maddeden, sıcaklığı düşük olan maddeye doğru aktarılan   enerjidir.
Isı enerjisi maddeler üzerinde 3 türlü değişiklik yapabilir. Bunlar;
• Sıcaklık Değişimi
• Hal Değişimi
• Boyut Değişimi (Genleşme veya Büzülme)

2- Isı Enerjisi Birimleri :

a) 1 Kalori (1 cal) :
1 gram saf suyun sıcaklığını 14,50C’den 15,50C’ye çıkarmak için verilmesi gereken ısı miktarıdır.
1 gram saf suyun sıcaklığını 10C değiştirmek için (verilmesi veya alınması) gereken ısı miktarıdır.

b) 1 Joule (1 J) :
0,24 gram saf suyun sıcaklığını 14,50C’den 15,50C’ye çıkarmak için verilmesi gereken ısı miktarıdır.
0,24 gram saf suyun sıcaklığını 10C değiştirmek için (verilmesi veya alınması) gereken ısı miktarıdır.
Joule, ısının mekanik eşdeğeri yani ısı enerjisinin mekanik enerji cinsinden değeri olarak da bilinir.

3- Isı Enerjisi Alan (Isıtılan) Maddenin Taneciklerinin Hareketi :
Maddeler ısıtıldığında yani ısı enerjisi aldığında maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar yani tanecikler daha hızlı hareket ederler. Hızlı hareket eden tanecikler yavaş hareket eden taneciklere çarparak enerjilerini yavaş hareket eden taneciklere aktarır ve onların da hızlanmasını sağlar. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları birbirine eşit olur. Taneciklerin hızları birbirine eşit olduğu için maddenin sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk duruma göre artar.
Maddeler ısıtıldığında (sıcak ortamda bulunan) tanecikler hızlı hareket ettikleri için tanecikler arasındaki boşluk fazladır ve fazla hacim kaplarlar.

• Taneciklerin hızı artar.
• Tanecikler arasındaki uzaklık artar.
• Maddenin hacmi artar.
• Maddenin sıcaklığı artar.

4- Isı Enerjisi Veren (Kaybeden) (Soğutulan) Maddenin Taneciklerinin Hareketi :
Maddeler soğutulduğunda yani ısı enerjisi kaybettiğinde (dışarıya ısı enerjisi verdiğinde) maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri azalır yani tanecikler daha yavaş hareket ederler. Yavaş hareket eden tanecikler, hızlı hareket eden taneciklerden enerji alırlar ve onların da yavaşlamasını sağlarlar. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları birbirine eşit olur. Taneciklerin hızları birbirine eşit olduğu için maddenin sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk duruma göre azalır.
Maddeler soğutulduğunda (soğuk ortamda bulunan) tanecikler yavaş hareket ettikleri için tanecikler arasındaki uzaklık azdır ve az hacim kaplarlar.
• Taneciklerin hızı azalır.
• Tanecikler arasındaki uzaklık azalır.
• Maddenin hacmi azalır.
• Maddenin sıcaklığı azalır.

5- Isı Enerjisinin Maddenin Miktarına (Kütlesine) Bağlılığı :
Sıcaklık, maddeyi oluşturan taneciklerin kinetik enerjilerinin ortalamasıdır. Madde miktarı yani maddenin kütlesi arttığında maddeyi oluşturan taneciklerin sayısı artacağı için taneciklerin toplam kinetik enerjileri artar.
Maddenin sahip olduğu ısı enerjisi, maddeyi oluşturan taneciklerin kinetik enerjilerinin toplamı olduğu için tanecik sayısının artması maddenin sahip olduğu ısı enerjisini arttırır. Tanecik sayısı yani kütlesi fazla olan maddenin ısı enerjisi fazla olacağı için başka bir maddeye daha fazla ısı enerjisi aktarabilir.
• Aynı sıcaklıktaki aynı cins maddelerin kütleleri farklı ise kütlesi yani   tanecik sayısı fazla olanın ısı enerjisi miktarı daha fazladır ve etrafına   daha fazla ısı yayar.
• Farklı sıcaklıktaki aynı cins maddelerin kütleleri farklı ise, sıcaklığı fazla olan maddenin taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi daha fazladır. Fakat ısı enerjisi maddeyi oluşturan bütün taneciklerin kinetik enerjilerinin toplamı olduğu için her zaman sıcaklığı fazla olan maddenin ısı enerjisi miktarı, sıcaklığı az olan maddenin ısı enerjisi miktarından fazla olmayabilir. Sıcaklığı az olan maddenin tanecik sayısı yani kütlesi sıcaklığı az olan maddeye göre çok daha fazla ise sıcaklığı az olan maddenin ısı enerjisi miktarı daha fazla olur.

6- Isı Enerjisinin Maddenin Sıcaklığına Bağlılığı :
Sıcaklık, maddeyi oluşturan taneciklerin kinetik enerjilerinin ortalamasıdır. Taneciklerin kinetik enerjisi yani sıcaklığı arttığında taneciklerin toplam kinetik enerjileri artar.
Maddenin sahip olduğu ısı enerjisi, maddeyi oluşturan taneciklerin kinetik enerjilerinin toplamı olduğu için taneciklerin kinetik enerjilerinin yani sıcaklıklarının artması maddenin sahip olduğu ısı enerjisini arttırır. Sıcaklığı yani taneciklerinin kinetik enerjisi fazla olan maddenin ısı enerjisi fazla olacağı için başka bir maddeye daha fazla ısı enerjisi aktarabilir.
• Aynı kütleli ve aynı cins maddelerin sıcaklıkları farklı ise sıcaklığı yani taneciklerinin kinetik enerjisi fazla olanın ısı enerjisi miktarı daha   fazladır.

ÖRNEKLER :

1- Sıcaklıkları aynı olan bir bardak su ile bir kova sudan, her ikisinin de sıcaklıkları eşit olduğu için taneciklerin ortalama kinetik enerjileri eşittir. Fakat kovadaki suda daha fazla tanecik bulunduğu için taneciklerin toplam hareket enerjileri yani ısı enerjisi daha fazladır.
Aynı sıcaklıkta olmasına rağmen kütlesi fazla olan kovadaki su, sıcaklığı kendisinden düşük olan başka bir maddeye, bardaktaki suya göre daha fazla ısı enerjisi aktarır.
• Aynı sıcaklıktaki iki buz parçasından biri bardaktaki, diğeri kovadaki suya bırakılırsa kovadaki suyun ısı enerjisi fazla olup buza daha fazla ısı enerjisi aktaracağı için buz daha çabuk erir.

2- Bir bardaktaki sıcak su ile başka bir bardaktaki soğuk sudan sıcak suyun taneciklerinin kinetik enerjisi fazla olduğu için sıcak suyun ısı enerjisi miktarı, soğuk suyun ısı enerji miktarından daha fazladır.
• Aynı sıcaklıktaki iki buz parçasından biri bardaktaki sıcak suya, diğeri bardaktaki soğuk suya bırakılırsa bardaktaki sıcak suyun ısı enerjisi fazla olup buza daha fazla ısı enerjisi aktaracağı için buz daha çabuk erir.

3- Sıcaklığı fazla olan bir bardak sıcak su ile bir kova soğuk sudan, kovadaki suda daha fazla tanecik bulunduğu için kovadaki suyun ısı enerjisi miktarı, bardaktaki suyun ısı enerji miktarından daha fazladır.
• Aynı sıcaklıktaki iki buz parçasından biri bardaktaki sıcak suya, diğeri kovadaki soğuk suya bırakılırsa kovadaki soğuk suyun ısı enerjisi fazla olup buza daha fazla ısı enerjisi aktaracağı için buz daha çabuk erir.

Check Also

DNA

Aykut Gözükızıl

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

istanbul escort-