Merhaba! Bu yazıda, maddenin ısı etkisiyle nasıl değiştiğini öğreneceğiz. Isı bir enerji çeşididir ve maddeler üzerinde önemli etkileri vardır.
Isı, sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye aktarılan bir enerji türüdür. Örneğin, sıcak çayın içine attığımız buz parçası, çaydan ısı alarak erir.
Isı, daima sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye doğru akar. İki madde arasındaki sıcaklık farkı ortadan kalkana kadar bu aktarım devam eder. Buna ısı alışverişi denir.
Isı enerjisi, maddelerin;
Genleşme: Maddelerin ısıtıldığında hacimlerinin artmasına, boylarının uzamasına genleşme denir. Yazın elektrik tellerinin sarkık görünmesinin nedeni genleşmedir.
Büzülme: Maddelerin soğutulduğunda hacimlerinin azalmasına, boylarının kısalmasına büzülme denir. Kışın tellerin gerginleşmesi büzülmeye örnektir.
Not: Buz-su istisnası: Su donunca (buz olunca) hacmi artar. Bu yüzden buz sudan hafiftir ve suyun üzerinde yüzer.
Maddeler ısı alarak veya vererek katı, sıvı ve gaz hali arasında geçiş yapabilir. Buna hal değişimi denir.
Isının istenmeyen yerlerden kaybını engellemek veya yavaşlatmak için yapılan işleme ısı yalıtımı denir. Evlerimizdeki pencere camlarının çift cam olması, duvarlardaki strafor gibi malzemeler ısı yalıtımına örnektir. Bu sayede hem enerji tasarrufu sağlanır hem de konforlu bir ortam oluşturulur.
Özetle: Isı, maddelerin sıcaklığını, hacmini ve halini değiştiren bir enerjidir. Günlük hayatımızda bu etkileri sıkça gözlemleriz.
Soru 1: Bir öğrenci, aynı sıcaklıktaki eşit kütleli demir, tahta ve plastik küpleri aynı anda sıcak bir plakanın üzerine koyuyor. Bir süre sonra küplere dokunduğunda, demir küpün diğerlerinden daha sıcak hissedildiğini fark ediyor.
Bu durumun temel sebebi aşağıdakilerden hangisidir?
a) Demirin erime noktasının daha yüksek olması
b) Demirin ısı iletkenliğinin daha yüksek olması
c) Tahta ve plastiğin öz ısısının daha düşük olması
d) Demirin yoğunluğunun daha fazla olması
Cevap: b) Demirin ısı iletkenliğinin daha yüksek olması
Çözüm: Demir, tahta ve plastiğe göre daha iyi bir ısı iletkenidir. Bu nedenle plakadan aldığı ısıyı daha hızlı ve verimli bir şekilde iletir, bu da dokunulduğunda daha sıcak hissedilmesine neden olur.
Soru 2: Bir kapta bulunan sıcak su, oda sıcaklığında bekletildiğinde zamanla soğur. Bu süreçte;
I. Su, çevresine ısı verir.
II. Su ile ortam arasında ısı alışverişi olur.
III. Suyun taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi artar.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
a) Yalnız I
b) I ve II
c) II ve III
d) I, II ve III
Cevap: b) I ve II
Çözüm: Sıcak su soğurken çevresine ısı verir (I doğru). Isı alışverişi, sıcaklıkları farklı olan su ve oda arasında gerçekleşir (II doğru). Su soğuduğu için taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi azalır, artmaz (III yanlış).
Soru 3: Aşağıdaki tabloda dört farklı maddenin öz ısı değerleri verilmiştir.
Madde X: 0,5 J/g°C
Madde Y: 4,2 J/g°C
Madde Z: 0,9 J/g°C
Madde T: 2,1 J/g°C
Eşit kütleli ve aynı sıcaklıktaki bu maddelere eşit miktarda ısı verildiğinde, sıcaklık artışı en fazla olan madde hangisi olur?
a) Madde X
b) Madde Y
c) Madde Z
d) Madde T
Cevap: a) Madde X
Çözüm: Öz ısısı küçük olan madde, aynı miktarda ısı aldığında sıcaklığı daha fazla artar. Verilen maddeler içinde öz ısısı en küçük olan (0,5 J/g°C) Madde X'tir.
