ısı
Bir cismin uzamasına, genleşmesine, buharlaşmasına, erimesine, sıcaklığının artmasına, bir iş yapmasına neden olan fiziksel enerji:
Isı, belirli sıcaklıktaki bir sistemin sınırlarından, daha düşük sıcaklıktaki bir sisteme, sıcaklık farkı nedeniyle transfer edilen enerjidir. Isı da iş gibi bir enerji transfer biçimidir. Isı ve iş hiçbir cisimde depo edilemez, ancak sistem sınırlarında ve geçiş halinde iken belirlenebilir. Her ikisi de birer eğri fonksiyonudurlar. Bir başka deyişle, ısı ve iş geçiş halindeki enerjilerdir.Isı sıcak bir maddenin soğuk maddeye ilettiği sıcaklığı sağlayan bir enerji türüdür.
Isı bir enerji türüdür ve diğer enerjilere dönüşebilir. Ortamda bulunan tüm moleküllerinin sahip olduğu çekim potansiyel enerjileri ile kinetik enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı enerjisi moleküllerin hareketi ile transfer edilir. Herhangi bir maddenin ısısının artmasıyla moleküllerinin hareketi hızlanır. Cisim ısındıkça moleküllerin knetik enerjisi artar. Bu nedenle Enerjisi fazla olan cisimleri sıcak enerjisi az olan cisimleri ise soğuk olarak hissederiz. Isı kalorimetre kabı ile ölçülür.
Isı bir enerji biçimidir . Bütün maddelerin içindeki atom ve moleküllerin sürekli hareketiyle ortaya çıkar. Atom ve moleküller ne kadar hızlı hareket ederse, madde ya da nesne de o kadar çok ısınır . Atom ve moleküllerin hareketi birkaç yoldan hızlandırılabilir . Bunlardan biri kimyasal tepkimedir .Örneğin bir yakıt yandığı zaman bir kimyasal tepkime gerçekleşir. Bir başka hızlandırıcı da sürtünmedir . İki cismi birbirine sürterek ısı üretilebilir. Isı ile sıcaklık aynı şey değildir . Bir nesnenin sıcaklığı, onun ne kadar soğuk ya da sıcak olduğudur . Sıcaklık termometre ile ölçülür . Isı ise sıcaklık farkı sonucunda bir nesnenin bir başka nesneye aktardığı enerjidir . En çok kullanılan ısı ölçü birimi kaloridir . Bir kalori, 1 gram suyun sıcaklığının 1 derece yükseltilmesi için gerekli ısı miktarıdır . Buna gram kalori de denir. Besinlerdeki enerji miktarı kilogram-kaloriyle ölçülür. Yani besinin bir kalorisi dendiğinde 1.000 gram-kalori anlaşılır .
Isı birimi iş birimi ile aynıdır yani joule (j) dur.
- S : Entrop
- T : Sıcaklıkısı birim, kaloridir.
Isının bir enerji türü olması nedeniyle “cal” yada “Joule” veya diğer enerji birimleri ısı birimi olarak kullanılabilir.
1 cal = 4.18 joule
Isının yayılma şekilleri
Isı 4 şekilde yayılır.
- İletim : Burada ısı enerjisi molekülden moleküle aktarılır. Bunun için moleküllerin birbirine dokunması gerekir. Bu yayılma biçimi daha çok katılarda görülür.
- Konveksiyon : Burada ısı enerjisini taşıyan hareketli bir ortamdır. Örneğin kalorifer peteklerindeki ısı havaya aktarılır hava bu ısıyı çevredeki cisimlere taşır.Başka bir örnek olarak kaynayan suyu verebiliriz.Isınma ilk önce aşağıdan başlar ve ısınan su molekülleri yukarı doğru çıkar.Soğuk olanlarda aşağı iner.
- Işıma : Bunun için maddesel bir ortam olmak zorunda değildir. Örneğin güneşteki ısı enerjisi ve elektrik ocağındaki ısı enerjisi ışıma yolu ile çevredeki cisimlere taşınır.
- Elektriklenme : Isının 4. şekilde yayılma şeklidir.Isı bu yayılma şekliyle maddeden başka bir maddeye aktarılır.Ancak bu maddelerin bitişik olması veya aralarında bir bağ olması gereklidir.
Isı enerjisi akışkanlarda (sıvı ve gazlarda) konveksiyon yoluyla ilerler. Konveksiyon ısının maddesel yer değiştirme ile yayılmasıdır. Gazın ısınan bölgesinde kısmi basınç artar ve yüksek basınçtan düşük basınca doğru gaz hareketi olur. Dolayısıyla sıcak gaz soğuk gaza doğru yer değiştirir. Gaz hareketi sayesinde gazın bir tarafındaki ısı her yere yayılır. Sıvılarda da benzer bir durum oluşur.
Isı katılarda iletim yolu ile yayılır. Katı maddenin molekülleri herhangi bir yolla hızlandırılırsa, hızlanan bu moleküller yanındaki moleküle daha hızlı çarpacağından yanındaki molekülleri de hızlandırır. Bu olay böylece devam eder ve sıcaklık katının her yanına dağılmış olur.
