🌡️ Isı ve Sıcaklık Kavramları
Isı ve sıcaklık, günlük hayatta sıkça karıştırdığımız fakat fizikte farklı anlamlara gelen kavramlardır.
- 🔥 Isı: Bir enerji türüdür. Maddeler arasında sıcaklık farkından dolayı transfer edilen enerjidir. Birimi kalori (cal) veya joule (J) 'dür. Sembolü genellikle Q ile gösterilir.
- 🌡️ Sıcaklık: Bir maddenin ortalama moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Yani, bir maddenin ne kadar sıcak veya soğuk olduğunu gösterir. Birimi Celsius (°C), Kelvin (K) veya Fahrenheit (°F) olabilir. Sembolü genellikle T ile gösterilir.
🤔 Isı Alışverişi ve Denge Sıcaklığı
İki veya daha fazla madde ısı alışverişinde bulunduğunda, sıcaklıkları farklı ise ısı akışı başlar. Bu akış, maddelerin sıcaklıkları eşitlenene kadar devam eder. Bu eşitlenme durumuna
denge sıcaklığı denir.
- ⚖️ Isı Alışverişi Prensibi: Isıca yalıtılmış bir sistemde, alınan ısı verilen ısıya eşittir. Matematiksel olarak: $Q_{alınan} = Q_{verilen}$
- 🌡️ Denge Sıcaklığı Hesabı: Denge sıcaklığını bulmak için, maddelerin kütleleri, öz ısıları ve ilk sıcaklıkları bilinmelidir.
🧊 Hal Değişimi
Maddeler, ısı alarak veya vererek katı, sıvı ve gaz halleri arasında geçiş yapabilirler. Bu geçişlere
hal değişimi denir. Hal değişimi sırasında maddenin sıcaklığı sabit kalır.
- 🧊 Erime: Katı halden sıvı hale geçiştir. Erime sıcaklığında gerçekleşir.
- 💧 Donma: Sıvı halden katı hale geçiştir. Donma sıcaklığında gerçekleşir.
- ♨️ Buharlaşma: Sıvı halden gaz haline geçiştir. Her sıcaklıkta olabilir.
- 💨 Kaynama: Sıvı halden gaz haline geçiştir. Belirli bir sıcaklıkta (kaynama noktası) gerçekleşir.
- ❄️ Yoğunlaşma: Gaz halden sıvı hale geçiştir.
- 🌬️ Süblimleşme: Katı halden doğrudan gaz haline geçiştir.
- deposu: Gaz halden doğrudan katı hale geçiştir.
📏 Öz Isı ve Isı Sığası
- 🔥 Öz Isı (c): Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gereken ısı miktarıdır. Birimi genellikle cal/g°C veya J/kg°C 'dir.
- 🌡️ Isı Sığası (C): Bir maddenin tamamının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gereken ısı miktarıdır. Kütle ile öz ısının çarpımına eşittir. $C = mc$
❓ Çıkmış Sorularla Tekrar
Şimdi de çıkmış TYT fizik soruları üzerinden konu tekrarı yapalım.
Örnek Soru 1:
2018 TYT
Aynı ortamda bulunan K ve L sıvılarının kütleleri ve ilk sıcaklıkları eşittir. Bu sıvılara eşit miktarda ısı verildiğinde K sıvısının sıcaklık artışı, L sıvısının sıcaklık artışından daha büyük oluyor.
Buna göre,
I. K sıvısının öz ısısı, L sıvısının öz ısısından küçüktür.
II. K sıvısının ısı sığası, L sıvısının ısı sığasından büyüktür.
III. K ve L sıvılarının son sıcaklıkları farklıdır.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve III
E) II ve III
Çözüm:
$Q = mc\Delta T$ formülünü hatırlayalım. Eşit miktarda ısı verildiği ve kütleler eşit olduğu için, sıcaklık artışı büyük olan sıvının öz ısısı daha küçüktür. Bu nedenle I. yargı doğrudur. Isı sığası $C = mc$ olduğundan ve kütleler eşitken K'nın öz ısısı daha küçük olduğundan, K'nın ısı sığası da daha küçüktür. Bu nedenle II. yargı yanlıştır. Sıcaklık artışları farklı olduğu için son sıcaklıkları da farklıdır. Bu nedenle III. yargı doğrudur.
Doğru cevap: D) I ve III
Örnek Soru 2:
2020 TYT
Isıca yalıtılmış bir ortamda bulunan bir miktar suya, sıcaklığı suyun sıcaklığından yüksek olan bir metal parçası atılıyor.
Bu olayda,
I. Suyun iç enerjisi artar.
II. Metal parçasının iç enerjisi azalır.
III. Suyun sıcaklığı artar.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
Çözüm:
Sıcaklığı yüksek olan metal parçası ısı verecek, su ise ısı alacaktır. Bu durumda suyun iç enerjisi ve sıcaklığı artar, metalin iç enerjisi azalır.
Doğru cevap: E) I, II ve III
