Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farkları Orneklerle Acıklama
Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farkları Ornekler
Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farklar
Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar
Kainatta ısı ve sıcaklık kavramlarının olmadığı hicbir olay yok gibidirIsı ve sıcaklık,canlılar icin de cok onemlidirCunku,cok duşuk sıcaklıklarda canlılar yaşayamadığı gibi,cok yuksek sıcaklıklarda da canlılar yaşayamamaktadırIsı enerjisi aslında kutlesi olmayan foton dediğimiz enerji paketcikleri dirBundan dolayı ısı enerjisi boşlukta da yayılırBu enerji paketcikleri,madde,atom ve molekullerinin titreşim hareketinden meydana gelmektedirBu molekul ve atomların titreşim hareketleri ne kadar fazla ise,paketciklerin enerjileri de o kadar fazla olurTeorik araştırmalara gore,273 0C de tum maddelerin atom ve molekullerinin titreşimi hemen hemen sıfır olmaktadırVe bu sıcaklık altında molekuller hareketsiz durmaktadırFakat şu ana kadar 273 0C sıcaklığa kadar inilememiştirIsı enerjisi aynı zamanda kimyasal ve nukleer enerji tepkimelerinde de acığa cıkmaktadır
Isı
Bir maddenin katı,sıvı ve gaz halinde olduğu bilinmektedirMadde bu uc halden hangi halde olursa olsun,molekulleri daima hareket halindedirHer bir molekulun bir hareket enerjisi vardırBir maddenin molekullerinin hareket enerjileri ile molekuller arsı bağlanma enerjilerinin toplamına ısı enerjisi denirAyrıca ısı,verilen ya da alınan bir enerji ceşididir
Sıcaklık
Bir maddenin belli bir standarda gore soğukluğunu ve ılıklığını gosteren nicelik,sıcaklık olarak bilinir
Maddeyi oluşturan taneciklerin(molekullerin)tek tek kinetik enerjileri aynı olabildiği gibi,farklı da olabilirButun molekullerin kinetik enerjileri toplanıp tanecik sayısına bolunurse,ortalama bir değer bulunurBu ortalama değer hangi maddede daha fazla cıkmışsa o maddenin sıcaklığı daha fazladırMesela bir maddenin ortalama enerji değeri,diğerinin iki katı ise sıcaklığı da iki katı denebilir
Bir maddenin ortalama hızda bulunan bir molekulunun (kinetik)hareket enerjisi ile doğru orantılı buyukluğe sıcaklık denir
Sıcaklığın artması emek,madde molekullerinin hareket enerjilerinin artması demektir
Not
Isı kalorimetre ile olculur,sıcaklık ise termometre ile olculur
Isı bir enerji ceşididirSıcaklık ise enerji değildir,bir olcumdur
Isı birimi kalori veya joule durSıcaklık birimi ise derecedir
Termometreler
Sıcaklık olcmek icin kullanılan aletlere termometre denirMaddelerin boyutunda olan değişim,sıcaklığında olan değişimi gosterebilirTermometreler de bu esasa gore duzenlenmiş aletlerdirTermometrelerde 76 cmHg basıncında sabit iki sıcaklık değeri secilirBiri buzun erime sıcaklığı,diğeri de suyun kaynama sıcaklığıdırBazı bilim adamları sıcaklık olcumu konusunda değişik olcekler teklif etmişlerdir
1)Celcius:Buzun erime sıcaklığını 0 derece suyun kaynama sıcaklığını ise 100 derece olarak kabul eder
2)Fahrenheit:Buzun erime sıcaklığını 32 derece,suyun kaynama sıcaklığını ise 212 kabul etmiştir
3)Kelvin:Sıcaklıklar icin başlangıc noktasını –273 derece olarak kabul etmiş ve butun sıcaklık derecelerini pozitif sayılarla anlatmıştırBu olcekte sıcaklık icin sıfır,mutlak sıfırdırBundan dolayı bu olceğe mutlak sıcaklık olceği de denir
Isı Enerjisi
Sıcaklık maddenin molekullerinin hareket enerjisini ifade eden buyuklukturSıcaklığı artırmak icin yani molekullerin hareketlerini hızlandırmak icin cisme dışarıdan enerji vermek gerekirAncak bu enerji nasıl bir enerji olmalıdır?Mesela bu cisme ,potansiyel enerji kazandırılırsa,cisim bulunduğu yerden yukarı kaldırılarak veya cismin hızı artırılarak kinetik enerjisi artırılırsacismin sıcaklığı artmaz
Cismin sıcaklığını artırmak icin verilmesi gereken enerji ceşidine ısı enerjisi denirQ ile gosterilir
Isı bir enerji turu olduğu icin,enerji birimleri ısı birimi olarak alınabilir
1 kalori(1 cal):1 gram suyun sıcaklığını 1 derece değiştirmek icin verilmesi yada alınması gereken ısı miktarına denir
1 cal 4,18 joule
Isı alıp veren maddelerde şu değişiklikler olur:
ASıcaklık değişimi
BHal Değişimi
CBoyut değişimi(Genleşme)
A)Sıcaklık Değişimi
Sıcaklık değişimi sırasında maddenin aldığı ya da verdiği ısı nelere bağlıdır?
1)10 gram suyun sıcaklığını 1 derece artırmak icin verilmesi gereken ısı Q kalori ise,20 gram suyun sıcaklığını 1 derece artırmak icin gereken ısı 2Q kaloridirO halde maddenin alacağı ısı(madde soğuyorsa verdiği ısı) cismin kutlesiyle doğru orantılıdır
2)Bir cismin sıcaklığını 10 derece artırmak icin gereken enerji Q kalori ise,aynı cismin sıcaklığını 20 derece artırmak icin gereken ısı 2Q kaloridirO halde maddenin alacağı ısı (madde soğuyorsa verdiği ısı) sıcaklık artışı ile doğru orantılıdır
3)Kutleleri eşit,değişik turden maddelerde farklı sayıda tanecik bulunurCunku,farklı maddelerin taneciklerinin buyuklukleri farklıdırO halde kutleleri eşit,farklı maddelerin sıcaklığını artırmak icin,yani taneciklerin ortalama kinetik enerjilerini artırmak icin,verilmesi gerekli ısı da farklı olacaktırDemek ki,maddenin alacağı ısı enerjisi,maddenin cinsine de bağlıdırMaddenin cinsini simgeleyen bu değere,o maddenin oz ısısı denirOz ısı c ile gosterilir
Oz ısı(c):Bir cismin birim kutlesinin sıcaklığını 1 derece değiştirmek icin gerekli ısı miktarına oz ısı denirHer madde icin farklı farklıdırDolayısıyla oz ısı,maddeler icin ayırt edici bir ozelliktir
Sonuc olarak;
Bir cismin m gramının sıcaklığını T kadar artırmak icin verilmesi gerekli ısı miktarı(veya T kadar azaltmak icin cisimden alınması gerekli ısı miktarı)
Q mc T
bağıntısı ile hesaplanır
Burada,
Q:Cismin sıcaklığını artırmak icin veya azaltmak icin verilmesi gereken enerji miktarıdır (cal)
m:Isınan ya da soğuyan cismin gram cinsinden kutlesi
c:Cismin oz ısısı (calg0C)
T:Maddenin sıcaklığındaki değişme miktarıdırYani sıcaklığındaki artma ya da azalma miktarıdır( 0C) T sıcaklık farkı bulunurken buyuk sıcaklıktan kucuk sıcaklık cıkartılır
Formulden de anlaşıldığı gibi,oz ısı maddenin kolay ya da zor ısındığını gosterirOz ısısı kucuk olan maddeler kolay ısınırYani daha az ısı vermek gerekirOz ısısı buyuk olan maddeler zor ısınırDolayısıyla daha cok ısı vermek gerekir
Isı sığası(mc):Bir maddenin kutlesi ile oz ısısının carpımına ısı sığası veya su cinsinden kutle değeri denirProblem cozumunde mc verilirse madde ne olursa olsun,onun yerine m kadar su varmış gibi duşunulur
Isı Alışverişi
Isıca yalıtılmış bir ortamda,sıcaklığı yuksek olan madde,sıcaklığı duşuk olan maddeye ısı verirBu ısı aktarılması sonucunda alınan ısı,verilen ısıya eşit olur
Q alınan Q verilen
Alınan ısı,verilen ısıya eşit olmasına rağmen ısı sığaları farklı ise sıcaklık değişimleri eşit olmazIsı sığaları eşit ise sıcaklık değişimleri de eşit olurFakat son sıcaklıklar daima eşit olur
*Sıcaklıkları T1 ve T2 olan aynı cins maddeden eşit kutlede karıştırılırsa,karışımın son sıcaklığı,
t karışım T1 + T2 olur
2
B)Hal Değişimi
Katılar ısıtılınca molekulleri hızlanır,aralarındaki bağlar gevşer ve sıvılaşırSıvı molekulleri arasındaki bağlar ise ısıtılınca koparak serbest hale gelir yani gaz haline gecer
Bu olayların tersi de meydana gelirYani gaz halindeki bir maddeden ısı alınırsa molekulleri birbirine bağlanmayla başlar ve dolayısıyla sıvılaşmaya gecerlerSıvı halindeki bir maddeden de yeteri kadar ısı alınırsa,molekulleri arasındaki mesafe azalır ve bağ kuvvetlenirBu olaylara hal değişimi denirHal değişimi olaylarında kinetik enerji değişmemekle birlikte,potansiyel enerji değişir
Erime ve Donma Olayı
Katı haldeki bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklığı artarSıcaklığındaki artış miktarı,
Q mcT
bağıntısı ile bulunur
Cisme ısı vermeye devam edildiğinde sıcaklığı oyle bir noktaya gelir ki,ısı verilmesine rağmen sıcaklığı değişmezAcaba bunun nedeni ne olabilir?
Isıtılan katıların molekulleri once hızlanırYani kinetik enerjileri artarBu ise maddenin sıcaklığının artışı demektirIsı vermeye devam ettiğimizde molekullerin hızı oyle yukselir ki birbirlerinden iyice uzaklaşmaya,dolayısıyla aralarında ki bağı gevşetmeye başlarlarBu andan itibaren sıvılaşmaya başlarYani erime olayı olur ve molekuller artık hızlanmazlarAldıkları enerjiyi birbirlerinden uzaklaşmak icin kullanırlarDolayısıyla hal değiştirme sırasında(katı halden sıvı hale gecerken) sıcaklık sabit kalırKısaca,bir maddenin ısı alarak katı halden sıvı hale gecmesi olayına erime,ısı vererek,sıvı halden katı gecmesi olayına da donma denir
Sabit basınc altında bir madde erirken sıcaklığı değişmez,sabit kalırBu sıcaklık değerine erime sıcaklığı ya da erime noktası denir
Mesela,1 atmosferlik basınc altında 0 derece de bulunan bir buz parcasına ısı verildiğinde buz hemen erimeye başlarAncak buz erirken sıcaklığı değişmemekte ve hep 0 derecede kalmaktadırBu olayda suyun erime sıcaklığının 0 derece olduğu anlaşılırBuz eriyip tamamen su olunca suyunda sıcaklığı yine 0 derece olurŞayet ısı verilmeye devam ederse,0 derecede bulunan suyun sıcaklığı artar
O halde bir maddenin donma noktası ile erime noktası aynı sıcaklıktadırDonma ve erime noktaları madde miktarına bağlı değildir
Bazı elementlerin 1 atmosferlik basınc altındaki erime veya donma sıcaklıkları tabloda verilmiştir
Erime ve Donma Isıları
Molekuller arası bağ,bazı maddelerde zayıftırDolayısıyla bazı maddelerin molekullerini birbirinden uzaklaştırmak icin daha cok enerji,bazılarında da daha az enerji harcanırO halde maddenin cinsine ve kutlesine bağlıdır
Sonuc olarak diyebiliriz ki:Bir maddenin erimesi sırasında aldığı ısı,maddenin cinsine veya miktarına bağlıdır ve bunlarla doğru orantılıdır
Alınan ya da verilen ısı Q ml bağıntısından bulunur
Burada L maddenin cinsine bağlı bir buyukluk olup adına “hal değiştirme ısısıdenirMaddenin erime olayında “donma ısısı,kaynama olayında “kaynama ısısı,yoğunlaşma olayında da “yoğunlaşma ısısıadını alırYukarıdaki bağıntıda hal değiştirme ısısı eğer erime ısısı Le ile gosterilirBuz icin Le 80 calg dır
Erime Isısı:Erime sıcaklığına gelmiş bir katının 1 gramının sıvı hale gecmesi icin gerekli ısıya denir
Donma Isısıimagesisivesicaklikarasindakifarklariorneklerleaciklama5afc903154b60pngonma sıcaklığına gelmiş bir sıvının 1 gramının donması icin dışarıya vermesi gereken ısıya donma ısısı denir
Bir maddenin,
Erime sıcaklığı Donma sıcaklığı
Erime ısısı Donma ısısıdır
Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktorler
Erime ve donma noktasına iki faktor etki ederYani iki değişiklik yaparak erime ve donma noktaları değiştirilebilir
1)Basınc
2)Safsızlık
1)Basıncın Erime ve Donmaya Etkisi
Basınc,birim yuzeye etkiyen dik kuvvettirBundan dolayı basınc,bir maddenin molekullerini bir arada tutarak parcalanıp dağılmasını onleyecek yonde etkir
Erime sırasında hacmi artan maddelerde,basıncın artması erimeyi zorlaştırırMaddenin erime sıcaklığı basıncla yukselmiş olur
Erime sırasında hacmi azalan maddelerde basıncın erimeyi kolaylaştırırBoylece maddenin erime sıcaklığı duşer
Orneğin normal şartlarda 0 0C eriyen buz,uzerine basınc uygulandığında –1 0C,2 0C de eriyebilirKışın kar uzerine bastığımızda,ayağımızın altındaki karın erimeye başlaması buna bir ornektir
2)Safsızlığın Erimeye ve Donmaya Etkisi
Yabancı maddeler erimeye ve donmaya basınc gibi etki ederBuzun icine tuz karıştırılması,erime sıcaklığını duşururSuyun icine antifiriz denen maddenin katılması,suyun donma sıcaklığını duşururKışın buzlanan yollara tuz serpilmesinin nedeni,buzu 0 0C nin altında eritebilmek icindirYani 0 0C donan su,daha duşuk sıcaklıklarda donar
Kaynama ve Yoğunlaşma Olayları
Maddenin tamamı eridikten sonra cisme ısı vermeye devam edersek sıvının sıcaklığı artar ve bu sıcaklık artışı Q mct bağıntısı ile hesaplanırBu sıcaklık oyle bir noktaya gelir ki,ısı verilmesine rağmen,sıcaklığında değişme meydana gelmezBurada verilen
enerji,erimede olduğu gibi,sıvı molekulleri arasındaki bağı koparmaya ve molekulleri birbirinden uzaklaştırmaya harcanırBir maddenin ısı alarak gaz haline gecmesi olayına buharlaşma,ısı vererek gaz halinden sıvı haline gecmesi olayına da yoğunlaşma denir
Kaynama noktası:Bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu andaki sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir76 cmHg basıncında saf suyun kaynama sıcaklığı(kaynama noktası)100 0C dir
Yoğunlaşma Sıcaklığı:Yoğunlaşma olayı kaynama olayının tersinir durumudurSabit basınc altındaki gaz haldeki madde yoğunlaşarak,sıvı hale gecerken sıcaklığı değişmezBu sıcaklık değerine yoğunlaşma sıcaklığı denir
Bu durumda kaynama ve yoğunlaşma noktaları aynı olurKaynama ve yoğunlaşma noktaları madde miktarına bağlı değildirOrneğin 1 atmosfer basınc altında bulunan su buharının yoğunlaşmaya başladığı sıcaklık değeri 100 0C dir
Yoğunlaşma Isısı:Yoğunlaşma sıcaklığına gelmiş 1 gram buharın,1 gram sıvı haline gelmesi icin dışarıya vermesi gerekli ısıya o buharın yoğunlaşma ısısı denir
Bir maddenin ;
Kaynama sıcaklığı Yoğunlaşma sıcaklığı
Kaynama ısısı Yoğunlaşma ısısıdır
Erime ve buharlaşma olaylarının tersi donma ve yoğunlaşmadır
Sabit bir basıncta erime ve kaynama sıcaklığı,erime ve kaynama ısısı maddeler icin ayırt edici bir ozelliktir(Her madde icin erime ve kaynama ısıları farklıdır)
Kaynama ve Yoğunlaşma sıcaklıklarına Etki eden faktorler
1)Basınc
2)Safsızlık
1)Basıncın Kaynamaya Etkisi
Kaynama olayının gercekleşmesi icin sıvının buhar basıncının,atmosfer basıncına eşit olması gerekirBuna gore atmosfer basıncı artarsa,kaynama zorlaşırYani kaynama noktası yukselirDuduklu tencerede buhar basıncının artması kaynama noktasını 110 0C veya 120 0C lere yukselirDolayısıyla yemek daha cabuk ve iyi pişer
Basınc azalırsa kaynama noktası duşerDeniz seviyesinden yukseldikce acık hava basıncı azalacağından kaynama noktası 100 0 C altına duşerErzurum ’da saf su yaklaşık 94 0 C de,Everest dağının tepesinde 75 0 C de kaynarBasınc yeterince duşurulurse,su 0 0 C de bile kaynar
Not:Eğer yeryuzunde atmosfer olmasaydı,butun sular kaynayarak uzaya yayılırdı
2)Yabancı maddeler,sıvının kaynama sıcaklığını değiştirirSuyun icine tuz yada şeker karıştırılıp eritilirse,kaynama sıcaklığı 100 0 C nin ustunde olur
Buharlaşma
Sıvıların gaz haline gecmesi olayına buharlaşma denirBuharlaşmada basınc ve diğer fiziksel şartların etkisi cokturSıvı ısıtıldığında molekullerin hızı artarHızla sıvı yuzeyine molekul,molekuller arası cekim kuvvetini ve yuzey gerilimini yenerek sıvıyı terk ederBu olaya buharlaşma denir
Buharlaşma Isısı
Kaynama sıcaklığındaki 1 gram sıvının buharlaşarak,aynı sıcaklıkta 1 gram buhar haline gelmesi icin gerekli ısıya o sıvının buharlaşma ısısı denirSu icin bu ısı 537 calg dırYaklaşık 540 calg alınır
Buharlaşma ile kaynama birbirine karıştırılmamalıdırBuharlaşma;bir sıvının acık havayla temas halindeki bolgesinde,cok kucuk bir bolumun gaz haline gecmesi olayına denirKaynama sıvının dipten buharlaşmasıdırKaynama ise sıvının cok hızlı bir şekilde gaz haline gecmesi olayına denirBu durumda sabit basınc altındaki her sıcaklıkta buharlaşma olayı olurAncak kaynama olayının olması icin sıvının kaynama sıcaklığında olması gerekir
Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir
Buharlaşma,ısı soğurmayı gerektirirButun soğutma makinelerinde(buzdolaplarında)ozel bir sıvı buharlaştırılarak soğuma sağlanırTestinin icindeki suyun soğuması da buharlaşmanın bir sonucudur
Basıncın artması buharlaşmayı zorlaştırırAzalması ise buharlaşmayı kolaylaştırırRuzgarlı havalarda camaşırların kolay kurumasının sebebi,akışkanların hızının arttığı yerde basıncın azalmasındandır
Sıvının acık yuzeyinin artması,buharlaşmayı artırır
Buharlaşma hızı sıcaklıkla doğru orantılıdır
CBoyut Değişimi(Genleşme Olayı)
Genleşmeler ve Buzuşmeler
Isı alan cisimlerin(taneciklerin)hareketleri hızlanır ve molekulleri arasındaki uzaklık artarBunun sonucunda da cisim genleşir yani hacmi artar
Butun genleşmeler aslında hacimcedirUzun bir demir cubuk ısıtıldığı zaman boyu uzar,boyu uzamanın yanı sıra kalınlığı da artarAncak kalınlığındaki artış,boyundaki uzamanın yanında ihmal edilecek kadar kucuk olduğundan,bu olay sadece boyca uzama diye tanımlanırAyrıca bunun gibi bir metal levha ısıtıldığında metal levhanın yuzeyi artar,yuzeyin artmasıyla birlikte kalınlığı da artarYani hacimce genleşirAncak kalınlığındaki artış yuzeyindeki artışın yanında ihmal edilecek kadar kucuk olduğundan,bu olay sadece yuzeyce genleşme diye tanımlanır
Netice olarak diyebiliriz ki,ısıtılan cisimlerin hacimlerinde meydana gelen artışa genleşme denir
Bu olayın tam tersi ise buzulmedirUzerinden ısı alınan cisimlerin hacimlerinde meydana gelen kuculmeye buzulme denir
Şimdi bu genleşmenin nelere bağlı olduğunu gorelim
Genleşme sırasında maddenin molekulleri (tanecikleri) arasındaki uzaklık artıyorduGenleşmenin esası da molekuller arasındaki uzaklığın artmasıdırBu artışın miktarı nelere bağlı olabilir?
Maddelerin ilk hacimleri buyukse,aynı sıcaklık değişiminde genleşme miktarı da artarO halde genleşme miktarı maddenin ilk hacmi ile doğru orantılıdır
Farklı metallerin molekulleri arasındaki boşluklar da farklıdırOrneğin bakırın molekulleri arasındaki boşluk farklıdırİkisi de aynı miktarda ısıtılsa bile boşluklardaki artmalar,yani gelişmeler aynı olmayacaktırO halde genleşme miktarı,maddenin cinsine bağlıdırSıcaklık artışı ne kadar cok olursa olsun maddenin molekulleri de o kadar cok hızlanır ve birbirinden daha uzaklaşırlarBundan da anlaşıldığına gore genleşme,sıcaklık artışıyla doğru orantılıdır
Netice olarak ısıtılan maddenin,ilk hacmi V0,sıcaklığındaki artma T ise hacmindeki artma miktarı V;
V V0aT
bağıntısından bulunur
a:Maddenin cinsine bağlı sabit bir sayı olup,bu sabit sayıya hacimce genleşme katsayısı denir
Genleşme Katsayısı:Birim hacimdeki bir maddenin 1 0 C sıcaklık değişiminde hacimdeki değişme miktarına denirAynı şartlarda,katı ve sıvılar icin farklı değer aldığından ayırt edici ozellik olarak kullanılırken,gazlardan aynı değer aldığından gazlar icin ayırt edici ozellik değildir
1)Katılarda Genleşme Olayı
Isıtılan metal uc boyutta da uzandığından,boyca,yuzeyce,hacimce genleşmiş olur
a)Boyca Uzama(1 boyutlu)
Metal bir cubuğun ısıtılmadan onceki ilk boyutu l olsunBu metal cubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu k olurBoyca uzama miktarı(k);
k laT
bağıntısı ile bulunur
Burada,
k:Metal cubuğun ilk boyu
a:Metalin boyca uzama katsayısı
T Tson – Tilk:Metal cubuğun ısıtılmadan onceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığın farkıdır
b)Yuzeyce Genleşme(2 boyutlu)
Bir levhanın ısıtılmadan onceki yuzeyi S olsunBu metal levhayı ısıttığımızda,yuzey artarak son yuzeyi D olurYuzeyce genleşme miktarı D,
D S2aT
bağıntısı ile hesap edilir
Burada;
S: Metal levhanın ilk yuzey alanı
2a: Yuzeyce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşmenin iki katıdır)
T Tson – Tilk: Sıcaklık farkıdır
c)Hacimce Genleşme(3 Boyutlu)
Metal bir kurenin ısıtılmadan onceki ilk hacmi V olsunBu metal kureyi ısıttığımızda son hacmi W,
W VaT
bağıntısı ile hesap edilirBurada;
V:Metal kurenin ilk hacmi
a:Hacimce genleşme katsayısı(boyca uzama katsayısının uc katına eşittira 3a dır)
T Tson – Tilk : Sıcaklık farkıdır
2)Sıvılarda Genleşme Olayı
Sıvılar kaba doldurulduklarında kabın şeklini aldıklarından bir geometrik şekilleri yokturDolayısıyla boyca ve yuzeyce genleşmelerinden bahsetmek zordurHacimsel olarak genleşmelerini incelemek oldukca kolaydır
Bir kapta bulunan sıvıyı ısıttığımızda sıvı seviyesi yukselirSıvının hacimsel olarak genleşme miktarı,
V V0 a T
V0 : Sıvının T0 sıcaklığındaki hacmi
a : Hacimsel olarak genleşme katsayısı(Her sıvı icin farklıdır)
T TT0: Sıcaklık değişimidir
Su ise farklı ozellik gosterirSuyun 1 atmosferlik basınc altında +4 0 C de hacmi minimum olur+4 0 C nin altında ve ustundeki sıcaklıklarda suyun hacmi artar
3)Gazlarda Genleşme Olayı
Gazlarda genleşme olayı sabit bir basınc altında olurKapalı kaplardaki gazın genleşmesinden bahsedilemeza genleşme katsayısı,butun gazlar icin aynıdırDolayısıyla a,gazlar icin ayırt edici bir ozellik değildir
Genel olarak,katıların genleşmesi sıvılarınkinden,sıvılarınki de gazlarındakinden daha kucukturEn fazla genleşen gazlardır
Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farkları Ornekler
Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farklar
Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar
Kainatta ısı ve sıcaklık kavramlarının olmadığı hicbir olay yok gibidirIsı ve sıcaklık,canlılar icin de cok onemlidirCunku,cok duşuk sıcaklıklarda canlılar yaşayamadığı gibi,cok yuksek sıcaklıklarda da canlılar yaşayamamaktadırIsı enerjisi aslında kutlesi olmayan foton dediğimiz enerji paketcikleri dirBundan dolayı ısı enerjisi boşlukta da yayılırBu enerji paketcikleri,madde,atom ve molekullerinin titreşim hareketinden meydana gelmektedirBu molekul ve atomların titreşim hareketleri ne kadar fazla ise,paketciklerin enerjileri de o kadar fazla olurTeorik araştırmalara gore,273 0C de tum maddelerin atom ve molekullerinin titreşimi hemen hemen sıfır olmaktadırVe bu sıcaklık altında molekuller hareketsiz durmaktadırFakat şu ana kadar 273 0C sıcaklığa kadar inilememiştirIsı enerjisi aynı zamanda kimyasal ve nukleer enerji tepkimelerinde de acığa cıkmaktadır
Isı
Bir maddenin katı,sıvı ve gaz halinde olduğu bilinmektedirMadde bu uc halden hangi halde olursa olsun,molekulleri daima hareket halindedirHer bir molekulun bir hareket enerjisi vardırBir maddenin molekullerinin hareket enerjileri ile molekuller arsı bağlanma enerjilerinin toplamına ısı enerjisi denirAyrıca ısı,verilen ya da alınan bir enerji ceşididir
Sıcaklık
Bir maddenin belli bir standarda gore soğukluğunu ve ılıklığını gosteren nicelik,sıcaklık olarak bilinir
Maddeyi oluşturan taneciklerin(molekullerin)tek tek kinetik enerjileri aynı olabildiği gibi,farklı da olabilirButun molekullerin kinetik enerjileri toplanıp tanecik sayısına bolunurse,ortalama bir değer bulunurBu ortalama değer hangi maddede daha fazla cıkmışsa o maddenin sıcaklığı daha fazladırMesela bir maddenin ortalama enerji değeri,diğerinin iki katı ise sıcaklığı da iki katı denebilir
Bir maddenin ortalama hızda bulunan bir molekulunun (kinetik)hareket enerjisi ile doğru orantılı buyukluğe sıcaklık denir
Sıcaklığın artması emek,madde molekullerinin hareket enerjilerinin artması demektir
Not
Isı kalorimetre ile olculur,sıcaklık ise termometre ile olculur
Isı bir enerji ceşididirSıcaklık ise enerji değildir,bir olcumdur
Isı birimi kalori veya joule durSıcaklık birimi ise derecedir
Termometreler
Sıcaklık olcmek icin kullanılan aletlere termometre denirMaddelerin boyutunda olan değişim,sıcaklığında olan değişimi gosterebilirTermometreler de bu esasa gore duzenlenmiş aletlerdirTermometrelerde 76 cmHg basıncında sabit iki sıcaklık değeri secilirBiri buzun erime sıcaklığı,diğeri de suyun kaynama sıcaklığıdırBazı bilim adamları sıcaklık olcumu konusunda değişik olcekler teklif etmişlerdir
1)Celcius:Buzun erime sıcaklığını 0 derece suyun kaynama sıcaklığını ise 100 derece olarak kabul eder
2)Fahrenheit:Buzun erime sıcaklığını 32 derece,suyun kaynama sıcaklığını ise 212 kabul etmiştir
3)Kelvin:Sıcaklıklar icin başlangıc noktasını –273 derece olarak kabul etmiş ve butun sıcaklık derecelerini pozitif sayılarla anlatmıştırBu olcekte sıcaklık icin sıfır,mutlak sıfırdırBundan dolayı bu olceğe mutlak sıcaklık olceği de denir
Isı Enerjisi
Sıcaklık maddenin molekullerinin hareket enerjisini ifade eden buyuklukturSıcaklığı artırmak icin yani molekullerin hareketlerini hızlandırmak icin cisme dışarıdan enerji vermek gerekirAncak bu enerji nasıl bir enerji olmalıdır?Mesela bu cisme ,potansiyel enerji kazandırılırsa,cisim bulunduğu yerden yukarı kaldırılarak veya cismin hızı artırılarak kinetik enerjisi artırılırsacismin sıcaklığı artmaz
Cismin sıcaklığını artırmak icin verilmesi gereken enerji ceşidine ısı enerjisi denirQ ile gosterilir
Isı bir enerji turu olduğu icin,enerji birimleri ısı birimi olarak alınabilir
1 kalori(1 cal):1 gram suyun sıcaklığını 1 derece değiştirmek icin verilmesi yada alınması gereken ısı miktarına denir
1 cal 4,18 joule
Isı alıp veren maddelerde şu değişiklikler olur:
ASıcaklık değişimi
BHal Değişimi
CBoyut değişimi(Genleşme)
A)Sıcaklık Değişimi
Sıcaklık değişimi sırasında maddenin aldığı ya da verdiği ısı nelere bağlıdır?
1)10 gram suyun sıcaklığını 1 derece artırmak icin verilmesi gereken ısı Q kalori ise,20 gram suyun sıcaklığını 1 derece artırmak icin gereken ısı 2Q kaloridirO halde maddenin alacağı ısı(madde soğuyorsa verdiği ısı) cismin kutlesiyle doğru orantılıdır
2)Bir cismin sıcaklığını 10 derece artırmak icin gereken enerji Q kalori ise,aynı cismin sıcaklığını 20 derece artırmak icin gereken ısı 2Q kaloridirO halde maddenin alacağı ısı (madde soğuyorsa verdiği ısı) sıcaklık artışı ile doğru orantılıdır
3)Kutleleri eşit,değişik turden maddelerde farklı sayıda tanecik bulunurCunku,farklı maddelerin taneciklerinin buyuklukleri farklıdırO halde kutleleri eşit,farklı maddelerin sıcaklığını artırmak icin,yani taneciklerin ortalama kinetik enerjilerini artırmak icin,verilmesi gerekli ısı da farklı olacaktırDemek ki,maddenin alacağı ısı enerjisi,maddenin cinsine de bağlıdırMaddenin cinsini simgeleyen bu değere,o maddenin oz ısısı denirOz ısı c ile gosterilir
Oz ısı(c):Bir cismin birim kutlesinin sıcaklığını 1 derece değiştirmek icin gerekli ısı miktarına oz ısı denirHer madde icin farklı farklıdırDolayısıyla oz ısı,maddeler icin ayırt edici bir ozelliktir
Sonuc olarak;
Bir cismin m gramının sıcaklığını T kadar artırmak icin verilmesi gerekli ısı miktarı(veya T kadar azaltmak icin cisimden alınması gerekli ısı miktarı)
Q mc T
bağıntısı ile hesaplanır
Burada,
Q:Cismin sıcaklığını artırmak icin veya azaltmak icin verilmesi gereken enerji miktarıdır (cal)
m:Isınan ya da soğuyan cismin gram cinsinden kutlesi
c:Cismin oz ısısı (calg0C)
T:Maddenin sıcaklığındaki değişme miktarıdırYani sıcaklığındaki artma ya da azalma miktarıdır( 0C) T sıcaklık farkı bulunurken buyuk sıcaklıktan kucuk sıcaklık cıkartılır
Formulden de anlaşıldığı gibi,oz ısı maddenin kolay ya da zor ısındığını gosterirOz ısısı kucuk olan maddeler kolay ısınırYani daha az ısı vermek gerekirOz ısısı buyuk olan maddeler zor ısınırDolayısıyla daha cok ısı vermek gerekir
Isı sığası(mc):Bir maddenin kutlesi ile oz ısısının carpımına ısı sığası veya su cinsinden kutle değeri denirProblem cozumunde mc verilirse madde ne olursa olsun,onun yerine m kadar su varmış gibi duşunulur
Isı Alışverişi
Isıca yalıtılmış bir ortamda,sıcaklığı yuksek olan madde,sıcaklığı duşuk olan maddeye ısı verirBu ısı aktarılması sonucunda alınan ısı,verilen ısıya eşit olur
Q alınan Q verilen
Alınan ısı,verilen ısıya eşit olmasına rağmen ısı sığaları farklı ise sıcaklık değişimleri eşit olmazIsı sığaları eşit ise sıcaklık değişimleri de eşit olurFakat son sıcaklıklar daima eşit olur
*Sıcaklıkları T1 ve T2 olan aynı cins maddeden eşit kutlede karıştırılırsa,karışımın son sıcaklığı,
t karışım T1 + T2 olur
2
B)Hal Değişimi
Katılar ısıtılınca molekulleri hızlanır,aralarındaki bağlar gevşer ve sıvılaşırSıvı molekulleri arasındaki bağlar ise ısıtılınca koparak serbest hale gelir yani gaz haline gecer
Bu olayların tersi de meydana gelirYani gaz halindeki bir maddeden ısı alınırsa molekulleri birbirine bağlanmayla başlar ve dolayısıyla sıvılaşmaya gecerlerSıvı halindeki bir maddeden de yeteri kadar ısı alınırsa,molekulleri arasındaki mesafe azalır ve bağ kuvvetlenirBu olaylara hal değişimi denirHal değişimi olaylarında kinetik enerji değişmemekle birlikte,potansiyel enerji değişir
Erime ve Donma Olayı
Katı haldeki bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklığı artarSıcaklığındaki artış miktarı,
Q mcT
bağıntısı ile bulunur
Cisme ısı vermeye devam edildiğinde sıcaklığı oyle bir noktaya gelir ki,ısı verilmesine rağmen sıcaklığı değişmezAcaba bunun nedeni ne olabilir?
Isıtılan katıların molekulleri once hızlanırYani kinetik enerjileri artarBu ise maddenin sıcaklığının artışı demektirIsı vermeye devam ettiğimizde molekullerin hızı oyle yukselir ki birbirlerinden iyice uzaklaşmaya,dolayısıyla aralarında ki bağı gevşetmeye başlarlarBu andan itibaren sıvılaşmaya başlarYani erime olayı olur ve molekuller artık hızlanmazlarAldıkları enerjiyi birbirlerinden uzaklaşmak icin kullanırlarDolayısıyla hal değiştirme sırasında(katı halden sıvı hale gecerken) sıcaklık sabit kalırKısaca,bir maddenin ısı alarak katı halden sıvı hale gecmesi olayına erime,ısı vererek,sıvı halden katı gecmesi olayına da donma denir
Sabit basınc altında bir madde erirken sıcaklığı değişmez,sabit kalırBu sıcaklık değerine erime sıcaklığı ya da erime noktası denir
Mesela,1 atmosferlik basınc altında 0 derece de bulunan bir buz parcasına ısı verildiğinde buz hemen erimeye başlarAncak buz erirken sıcaklığı değişmemekte ve hep 0 derecede kalmaktadırBu olayda suyun erime sıcaklığının 0 derece olduğu anlaşılırBuz eriyip tamamen su olunca suyunda sıcaklığı yine 0 derece olurŞayet ısı verilmeye devam ederse,0 derecede bulunan suyun sıcaklığı artar
O halde bir maddenin donma noktası ile erime noktası aynı sıcaklıktadırDonma ve erime noktaları madde miktarına bağlı değildir
Bazı elementlerin 1 atmosferlik basınc altındaki erime veya donma sıcaklıkları tabloda verilmiştir
Erime ve Donma Isıları
Molekuller arası bağ,bazı maddelerde zayıftırDolayısıyla bazı maddelerin molekullerini birbirinden uzaklaştırmak icin daha cok enerji,bazılarında da daha az enerji harcanırO halde maddenin cinsine ve kutlesine bağlıdır
Sonuc olarak diyebiliriz ki:Bir maddenin erimesi sırasında aldığı ısı,maddenin cinsine veya miktarına bağlıdır ve bunlarla doğru orantılıdır
Alınan ya da verilen ısı Q ml bağıntısından bulunur
Burada L maddenin cinsine bağlı bir buyukluk olup adına “hal değiştirme ısısıdenirMaddenin erime olayında “donma ısısı,kaynama olayında “kaynama ısısı,yoğunlaşma olayında da “yoğunlaşma ısısıadını alırYukarıdaki bağıntıda hal değiştirme ısısı eğer erime ısısı Le ile gosterilirBuz icin Le 80 calg dır
Erime Isısı:Erime sıcaklığına gelmiş bir katının 1 gramının sıvı hale gecmesi icin gerekli ısıya denir
Donma Isısıimagesisivesicaklikarasindakifarklariorneklerleaciklama5afc903154b60pngonma sıcaklığına gelmiş bir sıvının 1 gramının donması icin dışarıya vermesi gereken ısıya donma ısısı denir
Bir maddenin,
Erime sıcaklığı Donma sıcaklığı
Erime ısısı Donma ısısıdır
Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktorler
Erime ve donma noktasına iki faktor etki ederYani iki değişiklik yaparak erime ve donma noktaları değiştirilebilir
1)Basınc
2)Safsızlık
1)Basıncın Erime ve Donmaya Etkisi
Basınc,birim yuzeye etkiyen dik kuvvettirBundan dolayı basınc,bir maddenin molekullerini bir arada tutarak parcalanıp dağılmasını onleyecek yonde etkir
Erime sırasında hacmi artan maddelerde,basıncın artması erimeyi zorlaştırırMaddenin erime sıcaklığı basıncla yukselmiş olur
Erime sırasında hacmi azalan maddelerde basıncın erimeyi kolaylaştırırBoylece maddenin erime sıcaklığı duşer
Orneğin normal şartlarda 0 0C eriyen buz,uzerine basınc uygulandığında –1 0C,2 0C de eriyebilirKışın kar uzerine bastığımızda,ayağımızın altındaki karın erimeye başlaması buna bir ornektir
2)Safsızlığın Erimeye ve Donmaya Etkisi
Yabancı maddeler erimeye ve donmaya basınc gibi etki ederBuzun icine tuz karıştırılması,erime sıcaklığını duşururSuyun icine antifiriz denen maddenin katılması,suyun donma sıcaklığını duşururKışın buzlanan yollara tuz serpilmesinin nedeni,buzu 0 0C nin altında eritebilmek icindirYani 0 0C donan su,daha duşuk sıcaklıklarda donar
Kaynama ve Yoğunlaşma Olayları
Maddenin tamamı eridikten sonra cisme ısı vermeye devam edersek sıvının sıcaklığı artar ve bu sıcaklık artışı Q mct bağıntısı ile hesaplanırBu sıcaklık oyle bir noktaya gelir ki,ısı verilmesine rağmen,sıcaklığında değişme meydana gelmezBurada verilen
enerji,erimede olduğu gibi,sıvı molekulleri arasındaki bağı koparmaya ve molekulleri birbirinden uzaklaştırmaya harcanırBir maddenin ısı alarak gaz haline gecmesi olayına buharlaşma,ısı vererek gaz halinden sıvı haline gecmesi olayına da yoğunlaşma denir
Kaynama noktası:Bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu andaki sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir76 cmHg basıncında saf suyun kaynama sıcaklığı(kaynama noktası)100 0C dir
Yoğunlaşma Sıcaklığı:Yoğunlaşma olayı kaynama olayının tersinir durumudurSabit basınc altındaki gaz haldeki madde yoğunlaşarak,sıvı hale gecerken sıcaklığı değişmezBu sıcaklık değerine yoğunlaşma sıcaklığı denir
Bu durumda kaynama ve yoğunlaşma noktaları aynı olurKaynama ve yoğunlaşma noktaları madde miktarına bağlı değildirOrneğin 1 atmosfer basınc altında bulunan su buharının yoğunlaşmaya başladığı sıcaklık değeri 100 0C dir
Yoğunlaşma Isısı:Yoğunlaşma sıcaklığına gelmiş 1 gram buharın,1 gram sıvı haline gelmesi icin dışarıya vermesi gerekli ısıya o buharın yoğunlaşma ısısı denir
Bir maddenin ;
Kaynama sıcaklığı Yoğunlaşma sıcaklığı
Kaynama ısısı Yoğunlaşma ısısıdır
Erime ve buharlaşma olaylarının tersi donma ve yoğunlaşmadır
Sabit bir basıncta erime ve kaynama sıcaklığı,erime ve kaynama ısısı maddeler icin ayırt edici bir ozelliktir(Her madde icin erime ve kaynama ısıları farklıdır)
Kaynama ve Yoğunlaşma sıcaklıklarına Etki eden faktorler
1)Basınc
2)Safsızlık
1)Basıncın Kaynamaya Etkisi
Kaynama olayının gercekleşmesi icin sıvının buhar basıncının,atmosfer basıncına eşit olması gerekirBuna gore atmosfer basıncı artarsa,kaynama zorlaşırYani kaynama noktası yukselirDuduklu tencerede buhar basıncının artması kaynama noktasını 110 0C veya 120 0C lere yukselirDolayısıyla yemek daha cabuk ve iyi pişer
Basınc azalırsa kaynama noktası duşerDeniz seviyesinden yukseldikce acık hava basıncı azalacağından kaynama noktası 100 0 C altına duşerErzurum ’da saf su yaklaşık 94 0 C de,Everest dağının tepesinde 75 0 C de kaynarBasınc yeterince duşurulurse,su 0 0 C de bile kaynar
Not:Eğer yeryuzunde atmosfer olmasaydı,butun sular kaynayarak uzaya yayılırdı
2)Yabancı maddeler,sıvının kaynama sıcaklığını değiştirirSuyun icine tuz yada şeker karıştırılıp eritilirse,kaynama sıcaklığı 100 0 C nin ustunde olur
Buharlaşma
Sıvıların gaz haline gecmesi olayına buharlaşma denirBuharlaşmada basınc ve diğer fiziksel şartların etkisi cokturSıvı ısıtıldığında molekullerin hızı artarHızla sıvı yuzeyine molekul,molekuller arası cekim kuvvetini ve yuzey gerilimini yenerek sıvıyı terk ederBu olaya buharlaşma denir
Buharlaşma Isısı
Kaynama sıcaklığındaki 1 gram sıvının buharlaşarak,aynı sıcaklıkta 1 gram buhar haline gelmesi icin gerekli ısıya o sıvının buharlaşma ısısı denirSu icin bu ısı 537 calg dırYaklaşık 540 calg alınır
Buharlaşma ile kaynama birbirine karıştırılmamalıdırBuharlaşma;bir sıvının acık havayla temas halindeki bolgesinde,cok kucuk bir bolumun gaz haline gecmesi olayına denirKaynama sıvının dipten buharlaşmasıdırKaynama ise sıvının cok hızlı bir şekilde gaz haline gecmesi olayına denirBu durumda sabit basınc altındaki her sıcaklıkta buharlaşma olayı olurAncak kaynama olayının olması icin sıvının kaynama sıcaklığında olması gerekir
Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir
Buharlaşma,ısı soğurmayı gerektirirButun soğutma makinelerinde(buzdolaplarında)ozel bir sıvı buharlaştırılarak soğuma sağlanırTestinin icindeki suyun soğuması da buharlaşmanın bir sonucudur
Basıncın artması buharlaşmayı zorlaştırırAzalması ise buharlaşmayı kolaylaştırırRuzgarlı havalarda camaşırların kolay kurumasının sebebi,akışkanların hızının arttığı yerde basıncın azalmasındandır
Sıvının acık yuzeyinin artması,buharlaşmayı artırır
Buharlaşma hızı sıcaklıkla doğru orantılıdır
CBoyut Değişimi(Genleşme Olayı)
Genleşmeler ve Buzuşmeler
Isı alan cisimlerin(taneciklerin)hareketleri hızlanır ve molekulleri arasındaki uzaklık artarBunun sonucunda da cisim genleşir yani hacmi artar
Butun genleşmeler aslında hacimcedirUzun bir demir cubuk ısıtıldığı zaman boyu uzar,boyu uzamanın yanı sıra kalınlığı da artarAncak kalınlığındaki artış,boyundaki uzamanın yanında ihmal edilecek kadar kucuk olduğundan,bu olay sadece boyca uzama diye tanımlanırAyrıca bunun gibi bir metal levha ısıtıldığında metal levhanın yuzeyi artar,yuzeyin artmasıyla birlikte kalınlığı da artarYani hacimce genleşirAncak kalınlığındaki artış yuzeyindeki artışın yanında ihmal edilecek kadar kucuk olduğundan,bu olay sadece yuzeyce genleşme diye tanımlanır
Netice olarak diyebiliriz ki,ısıtılan cisimlerin hacimlerinde meydana gelen artışa genleşme denir
Bu olayın tam tersi ise buzulmedirUzerinden ısı alınan cisimlerin hacimlerinde meydana gelen kuculmeye buzulme denir
Şimdi bu genleşmenin nelere bağlı olduğunu gorelim
Genleşme sırasında maddenin molekulleri (tanecikleri) arasındaki uzaklık artıyorduGenleşmenin esası da molekuller arasındaki uzaklığın artmasıdırBu artışın miktarı nelere bağlı olabilir?
Maddelerin ilk hacimleri buyukse,aynı sıcaklık değişiminde genleşme miktarı da artarO halde genleşme miktarı maddenin ilk hacmi ile doğru orantılıdır
Farklı metallerin molekulleri arasındaki boşluklar da farklıdırOrneğin bakırın molekulleri arasındaki boşluk farklıdırİkisi de aynı miktarda ısıtılsa bile boşluklardaki artmalar,yani gelişmeler aynı olmayacaktırO halde genleşme miktarı,maddenin cinsine bağlıdırSıcaklık artışı ne kadar cok olursa olsun maddenin molekulleri de o kadar cok hızlanır ve birbirinden daha uzaklaşırlarBundan da anlaşıldığına gore genleşme,sıcaklık artışıyla doğru orantılıdır
Netice olarak ısıtılan maddenin,ilk hacmi V0,sıcaklığındaki artma T ise hacmindeki artma miktarı V;
V V0aT
bağıntısından bulunur
a:Maddenin cinsine bağlı sabit bir sayı olup,bu sabit sayıya hacimce genleşme katsayısı denir
Genleşme Katsayısı:Birim hacimdeki bir maddenin 1 0 C sıcaklık değişiminde hacimdeki değişme miktarına denirAynı şartlarda,katı ve sıvılar icin farklı değer aldığından ayırt edici ozellik olarak kullanılırken,gazlardan aynı değer aldığından gazlar icin ayırt edici ozellik değildir
1)Katılarda Genleşme Olayı
Isıtılan metal uc boyutta da uzandığından,boyca,yuzeyce,hacimce genleşmiş olur
a)Boyca Uzama(1 boyutlu)
Metal bir cubuğun ısıtılmadan onceki ilk boyutu l olsunBu metal cubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu k olurBoyca uzama miktarı(k);
k laT
bağıntısı ile bulunur
Burada,
k:Metal cubuğun ilk boyu
a:Metalin boyca uzama katsayısı
T Tson – Tilk:Metal cubuğun ısıtılmadan onceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığın farkıdır
b)Yuzeyce Genleşme(2 boyutlu)
Bir levhanın ısıtılmadan onceki yuzeyi S olsunBu metal levhayı ısıttığımızda,yuzey artarak son yuzeyi D olurYuzeyce genleşme miktarı D,
D S2aT
bağıntısı ile hesap edilir
Burada;
S: Metal levhanın ilk yuzey alanı
2a: Yuzeyce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşmenin iki katıdır)
T Tson – Tilk: Sıcaklık farkıdır
c)Hacimce Genleşme(3 Boyutlu)
Metal bir kurenin ısıtılmadan onceki ilk hacmi V olsunBu metal kureyi ısıttığımızda son hacmi W,
W VaT
bağıntısı ile hesap edilirBurada;
V:Metal kurenin ilk hacmi
a:Hacimce genleşme katsayısı(boyca uzama katsayısının uc katına eşittira 3a dır)
T Tson – Tilk : Sıcaklık farkıdır
2)Sıvılarda Genleşme Olayı
Sıvılar kaba doldurulduklarında kabın şeklini aldıklarından bir geometrik şekilleri yokturDolayısıyla boyca ve yuzeyce genleşmelerinden bahsetmek zordurHacimsel olarak genleşmelerini incelemek oldukca kolaydır
Bir kapta bulunan sıvıyı ısıttığımızda sıvı seviyesi yukselirSıvının hacimsel olarak genleşme miktarı,
V V0 a T
V0 : Sıvının T0 sıcaklığındaki hacmi
a : Hacimsel olarak genleşme katsayısı(Her sıvı icin farklıdır)
T TT0: Sıcaklık değişimidir
Su ise farklı ozellik gosterirSuyun 1 atmosferlik basınc altında +4 0 C de hacmi minimum olur+4 0 C nin altında ve ustundeki sıcaklıklarda suyun hacmi artar
3)Gazlarda Genleşme Olayı
Gazlarda genleşme olayı sabit bir basınc altında olurKapalı kaplardaki gazın genleşmesinden bahsedilemeza genleşme katsayısı,butun gazlar icin aynıdırDolayısıyla a,gazlar icin ayırt edici bir ozellik değildir
Genel olarak,katıların genleşmesi sıvılarınkinden,sıvılarınki de gazlarındakinden daha kucukturEn fazla genleşen gazlardır
