Sıcaklık ile özısı , ısı ile sıcaklık ve kütle ile sıcaklık artışı arasında nasıl bir ilişki vardır ?

Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için gerekli olan ısı nelere bağlıdır ?

Maddenin taneciklerinin sahip olduğu toplam kinetik ve potansiyel enerjiye maddenin iç enerjisi bir başka değişle alınıp verilebilen ısı enerjisi denir. Bu toplam iç enerjinin ortalamasının göstergesi ise sıcaklık olarak adlandırırız. Bir maddede meydana gelecek sıcaklık değişimi yani ilk sıcaklık ile son sıcaklık arasındaki fark, maddenin öz ısısına, maddenin kütlesine ve maddeye verilen ısıya bağlıdır. Yukarıda saymış olduğumuz 3 değişken maddede farklı sıcaklık artışları meydana getirecektir.

Sıcaklık ile öz ısı arasındaki ilişki nedir ?

Bir maddede meydana gelen sıcaklık artışı, maddenin öz ısısı ile ters orantılıdır. Öz ısısı büyük olan maddede sıcaklık artışı düşük. Öz ısısı küçük olan maddede sıcaklık artışı fazla olacaktır. Aynı zamanda öz ısısı küçük olan madde erken ısınır, erken soğur. Bu bilgileri bir deneyle destekleyebiliriz. İlk sıcaklıkları eşit olan aynı kaplar içerisinde bulunan farklı cins sıvılar düşünelim. Bu sıvılara özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısı verirsek sıcaklık değişimleri aynı olmayacaktır. İlk sıcaklık ve son sıcaklık arasındaki farka sıcaklık değişimi denir. Deney düzeneğimize baktığımızda kaplar özdeş, başlangıç sıcaklıkları eşit , sıvıların kütleleri eşit, sıvılara eşit miktarda ısı veriliyor. Fakat sıcaklık artışları farklı olmaktadır. Sıcaklık artışlarının farklı olmasının sebebi, deney düzeneğin de kullanılan sıvıların cinslerinin farklı olmasından dolayıdır. Deneyimimizi tamamladığımızda kullandığımız sıvıların sıcaklık artışını karşılaştıracak olursak, öz ısısı küçük olan maddenin sıcaklık artışı daha fazladır.

Sıcaklık artışı ile öz ısı arasında ters orantı olduğunu söyleyebiliriz. Soruları çözerken, deneyde kullanılan suların kütlelerine ve özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılmasına dikkat etmemiz gerekmektedir. Çünkü öz ısısı büyük olan maddeye daha fazla bir ısı enerjisi verilseydi sıcaklık artışı daha fazla olabilirdi. Bu durum da bizim deneyimizin kontrollü bir şekilde gerçekleştirilememesine sebep olurdu.

Öz ısı madde için ayırt edici bir özellik olduğundan dolayı farklı cins sıvıların öz ısı değerleri birbirinden farklıdır.

Kütle ile sıcaklık artışının ilişkisi nasıldır ?

Bir maddede meydana gelecek olan sıcaklık artışı, maddenin kütlesine, öz ısısına ve maddeye verilen ısı miktarına bağlı olduğunu yazımızın girişinde bahsetmiştik. Burada ise kütlenin sıcaklık değişimine etkisini gözlemleyelim. Kütle ile sıcaklık değişimi arasında şöyle bir ilişki vardır, özdeş sıvıların farklı kütlelerine eşit miktarda ısı verilirse, kütlesi fazla olan sıvının sıcaklık artışı daha az olacaktır.

Deneysel bir örnek verecek olursak özdeş kaplar içerisine aynı sıvıdan farklı kütlelerde dolduralım. Bu özdeş kaplar, özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldıklarında sıcaklık değişimlerine bakarsak farklı olacaktır. Dikkat ederseniz bu deney düzeneğimizde kullanılan kaplar özdeş, verilen ısı özdeş , deneyde kullanılan sıvının cinsleri aynı bu da öz ısılarının aynı olduğunu gösteriyor. Deney düzeneğinde tek değişen ise sıvıların kütleleri deney sonrasında gözlemleyeceğimiz sıcaklık değişimi sıvıların kütlelerinden kaynaklanacaktır. Termometre ile ilk ve son sıcaklık arasındaki fark ölçülürse teorik olarak söylediğimiz, kütlesi fazla olan sıvının bulunduğu kapta sıcaklık artışı daha az olacaktır.

Isı miktarı ve sıcaklık artışı arasındaki ilişki nasıldır ?

Bir maddede meydana gelecek olan sıcaklık artışı, maddenin kütlesine, öz ısısına ve maddeye verilen ısı miktarına bağlı olduğunu yazımızın girişinde bahsetmiştik. Burada da sıcaklık artışına neden olan bir başka değişken olan, verilen ısının sıcaklık artışına etkisini araştıracağız. Teorik olarak aynı cins sıvıların, eşit kütlelerine farklı miktarda ısı enerjisi verirsek. Isı enerjisi fazla olarak verilen kaptaki ilk ve son sıcaklık arasındaki artış daha fazla olacaktır.

Anlatımımızı bir deneyle desteklersek. Bizim ihtiyacımız olan , özdeş 2 tane kap, bu kapların içerisine konulacak eşit kütleli aynı cins sıvılar şuana kadar dikkat ettiyseniz deney düzeneğimizdeki her şey aynı ısı kaynağı olarak ispirto ocağı olabilir, kaplardan bir tanesini bir tane ispirto ocağı ile, diğerini ise birden fazla ispirto ocağı ile ısı enerjisi verebiliriz. Bu şekilde kaplara verilen ısı miktarını değiştirmiş oluruz. Bu durumda daha fazla ısı enerjisi alan kaptaki ilk ve son sıcaklık arasındaki artış daha fazla olacaktır.

Bu Yazı İçin Ne Düşünüyorsun?

Beğen

 ()

Bilgilendirici

 ()

Kalp

 ()

Komik

 ()

Kızgın

 ()

Şaşkın

 ()

Yorumsuz

 ()

Üzgün

 ()