Isı, bir enerji şekli olup birimi kaloridir. 1 kalori, 1 gram suyun sıcaklığını 1°C değiştirmek için suya verilen ya da sudan alınan ısı miktarıdır. Her maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için maddeye verilen ya da alınan ısı aynı değildir.
Bir maddenin 1 gramının sıcaklığım 1°C değiştirmek için o maddeye verilen ya da o maddeden alınan ısı miktarına o maddenin ısınma ısısı (öz ısısı, özgül ısısı) denilir ve ısınma ısısı maddelerde ayirt edici bir özelliktir. Bir maddenin sıcaklığını 1° C değiştirmek i^in o maddeye verilen ya da o maddeden alman ısı miktarına, o maddenin ısı sığası denilir.
Isınma ısısı ile kalorinin tanımlarına dikkat edilecek olursa, suyun ısınma ısısının “I” olduğu görülür.
Bir maddenin sıcaklığı 1°C değiştirmek için verilen ya da alınan ısı miktarını (ısı sığasını) M ile gösterirsek, ısı sığası M olan bu maddenin sıcaklığını At°C değiştirmek için alınan ya da verilen ısı miktarına da Q diyecek olursak,
0. = M . A t yazılabilir.
Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C değiştirmek için alınan ya da verilen ısı miktarını (ısınma ısısını) c ile gösterelim.
Bu maddenin m, gramının sıcaklığını 1°C değiştirmek için alınan ya da verilen ısı (ısı sığasr) mc olur.
O halde, m kütleli c öz ısılı cismin sıçaklığını At°C değiştirmek için alıi nan ya da verilen ısı miktarı,
Q = mc . At şeklinde de yazılabilir.
Sıcaklıkları farklı olan cisimler, aynı bir ortam içerisinde bulunuyorlarsa, ısı alışverişinde bulunurlar.
Isı alışverişinde bulunan cisimlerin dışarı ile ısı alışverişi yoksa, sıcaklığı fazla olan ısı kaybeder, sıcaklığı az olan ısı alır. Isı kaybeden cismin kaybetmiş olduğu ısı miktarı, ısı alan cismin almış olduğu ısı miktarı kadardır. alınan ısı = verilen ısı olur.
Cisimler arasındaki ısı alışverişi cisimler denge sıcaklığına ulaşıncaya kadar devam
eder.
Sabit bısançta bir katı cisim ısıtıldığında, her katı cismin belli bir sıcaklık derecesine kadar sıcaklığının arttığı görülür. Cisme ısı vermeye devam edilirse, bu katı cismin sıcaklığı sabit kalır, fakat katı cisim sıvı hale yani ergimeye başlar.
Bir katı cismin sıvı hale geçebileceği sıcaklık derecesine, o cismin ergime noktası veya ergime sıcaklığı denir.
Su ya da ergimiş naftalin gibi bir sıvıyı soğutmaya başladığımızda, bu sıvılar sıvı halini değiştirmeksizin belli birer sıcaklığa kadar soğurlar. Bu sıcaklıkta soğutulmaya devam edilirse, sıcaklık sabit kalarak sıvılar katı hale geçmeye başlar ve sıvıların tamamı katı hale geçinceye kadar sıcaklık değişmez.
Bir cismin, sıvı halden katı hale geçtiği sıcaklık derecesine o cismin katılaşma ya da donma noktası denilir.
Aynı bir cisim için,
Katılaşma noktası = Ergime noktası’dır.
Özetleyecek olursak:
. 1— Belli bir cismin belli bir basınç altında belli bir erğime ve katılaşma noktası vardır. 2— Bir cismin ergime ve katılaşma noktalan aynıdır.
3— Ergime ve katılaşma süresince sıcaklık sabit kalır.
m kütleli c ısınma ısılı cismin aldığı ya da kaybettiği ısı miktarını Q. = mc At bağıntısı ile bulunabileceğini söylemiştik. Acaba aynı bağıntıyı ergimekte olan bir katı cisim veya donmakta olan bir sıvı için kullanabilir miyiz? Cisim ergirken veya donarken, sıcaklık değişimi olmayacağına göre, & = 0 olur. Dolayısıyla Q =0 olur. Oysa ki, cismi eritmek ya da dondurmak için ısı vermek veya ısı almak gerekir. Bu nedenle cisim ergirken veya donarken = mc. At bağıntısı kullanılmaz.
: – ————————————————————————————– —– \————–
Ergime sıcaklığında bulunan bir katı cismin bir gramının ergice sıcaklığında sıvı hale geçmesi için cisme verilen ısıya o cismin ergime ısısı denir.
Ergime ısısını L ile gösterirsek, L bir katı cismin 1 gramının ergimesi için gerekli ısı
olduğuna göre, bu katı cismin m gramının ergimesi için gerekli olan ısı miktarı da:
Q= mL
Katılaşma noktasında bulunan bir sıvının 1 gramının katılaşma noktasında katı hale geçmesi iyin kaybettiği ısı miktarına, o sıvının donma veya katılaşma ısısı denilir._____________________________ L2
Aynı bir cisim için,
Donma ısısı = Ergime ısısı’dır.
Katılaşma sıcaklığında bulunan m gram sıvının, katılaşma sıcaklığında katı hale geçmesi için kaybettiği ısı miktarı,
Qf = mL bağıntısından bulunur.
0°C de bulunan 1 gr buzun 0°C de su haline geçmesi için gerekli ısı miktarı 80 kaloridir. Aynı şekilde 0° de Igr suyun 0°C de buz haline geçmesi için suyun kaybettiği ısı miktarı 80 kaloridir.
Ergime ve katılaşma olaylarında kimi cisimlerin hacmi büyür, kimi cisimlerin ise hacmi küçülür. Sözgelimi, katı parafin ısıtılarak ergitilirse, hacmi büyür; buzun ise ergime sırasında hacmi küçülür.
Ergime ve katılaşma olaylarında dolaylı olarak basıncın bir etkisi vardır. Basınç hacımca genleşmeyi zorlaştıracağı için ergime sırasında genleşen cisimlerde basıncın artması ergimeyi zorlaştırır ve ergime sıcaklığını yükseltir.
Ergime sırasında hacimleri küçülen cisimlerde basıncın artması hacmin küçülmesini hızlandırır. Yani ergimeyi kolaylaştırır ve ergime noktası düşer.
Açık Havada Buharlaşma Hızı Nelere Bağlıdır?
- I. Sıvının havaya açık olan yüzeyinin büyüklüğüne bağlıdır. Bu yüzey ne kadar büyükse buharlaşma hızı o kadar fazla olur.
- II. Buharlaşma hızı havanın hareketli oluşuyla da değişir.
UT Buharlaşma hızı havanın sıcaklığına bağlıdır.
- IV. Buharlaşma hızı, buharlaşacak sıvının atmosfer içinde bulunan miktarına da bağlıdır. Buharlaşacak sıvının buharı atmosfer içinde ne kadar az olıırsâ, buharlaşma hızı o kadar fazla olur.
- V. Buharlaşma hızı atmosferin basıncı fazla ise, buharlaşma yavaş, atmosferin ba
| sıncı az ise buharlaşma hızlı olur.VI. Buharlaşma hızı buharlaşacak sıvının cinsine de bağlıdır.Basıncın kaynama üzerinde etkisi büyüktür. Sıvı üstünü iten dış basınç azalırsa, kaynama noktası alçalır. |
Sıvı üstünü iten dış basınç artarsa, sıvının kaynama noktası yükselir.
Bu nedenle su, yüksek yerlerde 100° C nin altında kaynamaya başlar. Basman kaynama noktası üzerindeki bu etkisinden yararlanarak bir sıvıyı istenilen sıcaklık derecesinde kaynatmak mümkündür.
Bir Sıvının t°C deki Buharlaşma Isısı: t°C deki 1 gram sıvının, bu sıcaklıkta sıvı halden doyuran buhar haline geçmesi için almış olduğu ısı miktarına t°C deki buharlaşma ısısı denilir.
Yoğunlaşma Isısı: t°C de bulunan 1 gram doyuran buharın, t°C de sın nale geçerken verdiği ısı miktarına, yoğunlaşma ısısı denir.
Isıtılan bir katı cismin sıcaklığının zamana bağlı aldığı isi miktarı aşağıdaki grafikteki gibidir.
Soğutulan buharın sıcaklığının zamana bağlı değişimi ve bu değişim sırasında kaybet tiği ısı miktarı aşağıdaki gibidir