Madde ve ýsý nedir? z..

madde:boþlukta yer kaplayan, eylemsizliði, aðýrlýðý ve kütlesi olan tüm varlýklara denir.

Isý nedir? Sýcaklýk nedir? Isýnýn ve sýcaklýðýn birimi nedir? Öz ýsý nedir?

Soruyu Soran: Uzman281

Cevaplayan: starmet www.onlinefizik.com Fizik hakkýnda en büyük arþiv ve paylaþým sitesi. Gir 10 sn içinde istediðini bulacaksýn ;)

Cevaplayan: bilge Bir soru ile kaç soru sormuþsun böyle :)onlinefizik.com'dan alýntý:

Isý ve sýcaklýk günlük yaþantýda sýk sýk kullanýlan terimlerdir. Peki ama bunlar ne anlam gelir?Sýcak bir ortama býrakýlan buz parçasý belli bir müddet sonra erimeye baþlar ve tamamen su haline dönüþür. Yanmakta olan ocaðýn üstünde bulunan su ýsý gittikçe ýsýnýr ve sonunda kaynamaya baþlar. Yazýn ýsýnan elektrik tellerinin boyu uzar ve teller sarkýk bir hal alýrlar. Kýþýn soðuyan tellerin boyu kýsalýr ve gergin durur. Kýsacasý ýsý maddelerin halinde ve sýcaklýðýnda bir deðiþmeye neden olur. ISI : Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduðu çekim potansiyel enerjileri ile kinetik enerjilerinin toplamýna ýsý denir. Isý bir enerji türüdür, diðer enerjilere dönüþebilir.Q=mcΔt Q= ýsý ,m= kütle ,c= öz ýsý, Δt= sýcaklýk deðiþimi

SICAKLIK : Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçüsüdür. Enerji deðildir.Isý ile sýcaklýk arasýndaki iliþki, potansiyel enerji ile yükseklik arasýndaki iliþkiye benzetilebilir. Nasýl ki E_p=mgh baðýntýsýndaki h enerji deðilse; Q=mcΔt baðýntýsýndaki sýcaklýðý ifade eden Δt de enerji deðildir.Isý kalorimetre kabý, sýcaklýk termometre ile ölçülür. Sýcaklýk birimi günülük hayatta °C, teknikte °K dir.

Madde ve Isý

Maddeye dýþarýdan ýsý verilir yada alýnýrsa maddenin sýcaklýðý deðiþir. Dýþarýdan ýsý alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayýsýyla taneciklerinin titreþim hýzý artar. Tanecikleri bir arada tutan kuvvetler yenilerek birbirinden uzaklaþmaya baþlar. Buna genleþme denir.
Maddenin ýsý kaybetmesi durumunda taneciklerinin Kinetik Enerjisi azalýr. Madde soður ve tanecikler birbirine yaklaþýr.
Sýcak bir cisim ile soðuk bir cisim birbirine deðdirildiðinde aralarýnda ýsý alýþveriþi yaparak ýsýsal dengeye ulaþýrlar ve sonunda karalý bir durumda kalýrlar.
     
Isý ve Sýcaklýk

Isý : Maddeleri oluþturan molekül ve atomlarýn hareket veya Kinetik ve Potansiyel enerjilerinin toplamýna ýsý denir.
Isý Q ile gösterilir. Isý bir enerji þeklidir. Isý birimi kalori (cal. ) veya Joule (J) dir.
1 Cal = 4,18 J       veya            1j=0,24 Cal.            1kCal = 1000Cal
Kalori: Bir gram saf suyun sýcaklýðýný 1 atm basýnç altýnda 1^oC ( 14,5 oC den 15,5 ^oC ye ) yükselten ýsý miktarýdýr.
Sýcaklýk : Bir maddenin  yapýsýndaki molekül veya atomlarýn ortalama Kinetik enerjilerinin ölçümüne sýcaklýk denir.
Sýcaklýk t veya  T ile gösterilir. Sýcaklýk termometre ile ölçülür. Bazý termometreler þunlardýr : Celsius (^oC) , Fahrenheit ( ^oF )   Kelvin ( ^oK )  ve Reomor ( ^oR )  gibi.
          

Celsius ve Kelvin Termometreler Arasý Dönüþtürme

K = C + 273
Örnek :  50 ^oC  kaç ^oK dir ?                Çözüm :    K=C + 273 =50 + 273 =323
Örnek :  300 ^oK  kaç  ^oC dir ?             Çözüm :    C=K – 273 =300 – 273 =27

 0oK  veya    -273 ^oC     ye  Mutlak Sýfýr  denir.

Celsius  ve Fahrenheit Termometreler Arasý Dönüþtürme

  F = 1,8 . C +  32

Isý Miktarý  Ve Ölçülmesi

Ayný miktar ýsý eþit kütleli farklý maddelere verildiðinde sýcaklýklarýndaki deðiþmeler farklý olur. Isý miktarýnýn ölçülmesinde Kalorimetre Kabý kullanýlýr.
Öz Isý ( c ) : Bir maddenin 1 gramýnýn sýcaklýðýný 1oC yükseltmek için gerekli ýsý miktarýna öz ýsý veya Isýnma  ýsýsý denir.
Öz ýsý  c ile gösterilir. Öz ýsý birimi Cal. / g.^oC     dir.  Öz ýsý ile kütlenin çarpýmýna (m . c )  Isý Sýðasý  veya Isý kapasitesi denir. Isý sýðasý ayýrt edici özellik deðildir. Öz ýsý maddeler için ayýrt edici özelliktir.
       Maddeler birbirine dokundurulduðunda ve karýþtýrýldýðýnda aralarýnda ýsý alýþveriþi olur. Sýcaklýðý yüksek olan madde sýcaklýðý düþük olan maddeye ýsý verir. Isý alýþveriþi maddelerin sýcaklýðý eþit oluncaya kadar sürer. Bu sýcaklýða denge sýcaklýðý denir.
       NOT :   Isý alýþveriþinde cisimlerden birinin aldýðý ýsý miktarý diðer cismin verdiði ýsý miktarýna eþittir.
 Alýnan ýsý = Verilen ýsý                           Q_Alýnan = Q_Verilen

Sýcaklýk Deðiþmelerinde Isý formülü

Q = m . c . Δt              Δt = t2 – t1             Q = ýsý     m= kütle       c = öz ýsý         Δt = sýcaklýk farký
Örnek : 100 gram cývanýn sýcaklýðýný 20 oC  den 30 oC ye çýkarmak için ne kadar ýsý gerekir. ( ccýva = 0,033 )
Çözüm :
                Q = m . c . Δt  =100 . 0,033 . (30 – 20) =3,3 . 10 = 33  cal.
Örnek : 10 gr suyun sýcaklýðýný 30 oC den 50 oC ye çýkarmak için   (csu =1 )
               a ) Kaç kalori ýsý gerekir.
               b ) Kaç Joule ýsý gerekir.   ( 1J = 4,18 Cal )
Çözüm :

• Q = m . c . Δt  =10  . 1 . (50 – 30 ) = 10 . 20  = 200  cal.

                  b)     1   cal.           4,18   J ise                              X =200 . 4,18 = 836 J
                        200 cal               X     J’dir                    
Örnek :  20 gram buzun sýcaklýðýný  - 70ºC  den   - 20ºC  ye çýkarmak için ne kadar ýsý gerekir. ( cbuz = 0,5 )
Çözüm :
                  Q =m . c . Δt = 20 . 0,5 . [ -20 – ( - 70 ) ] =10 . ( - 20 + 70 ) =10 . 50 =500 Cal.
Örnek : 90oC deki 30 gram su ile 10 gr soðuk su  karýþtýrýldýðýnda karýþýmýn son sýcaklýðý 
              72,5oC  olduðuna göre soðuk suyun karýþýmdan önceki sýcaklýðý kaç oC dir.  (csu = 1)
Çözüm :
                  Alýnan ýsý = Verilen ýsý          QAlýnan = QVerilen
      m1 . csu . ( t – t1 ) =m2 . csu . ( t2 – t )
    10. 1 . ( 72,5 – t1 ) =30 . 1 . ( 90 – 72,5 )
       10 . ( 72,5 – t1 )  =30 . 17,5
        725 – 10 . t1 =525                      725 – 525 = 10 . t1           t1 =200 / 10 = 20oC

Isýnýn Yayýlmasý

1-Ýletim Yolu ile Yayýlma :Isýnýn madde içinden fakat onun hareketi ile ilgili olmadan yayýlmasýdýr. Katýlarda moleküller birbirlerine çok  yakýn olduklarýndan sývýlara göre daha iyi iletkendir. Gaz molekülleri birbirlerinden çok uzakta olduklarýndan iletim yolu ile ýsýyý iyi iletmezler.
2- Madde Taþýnmasý ( Konveksiyon ) ile Yayýlma :Isýnýn harekette bulunan madde parçacýklarý ile yayýlmasýdýr. Gaz molekülleri çok hareketli olduðundan ýsýyý taþýyarak yayarlar.
3- Iþýma ( Radyasyon ) ile yayýlma :Isýnýn arada herhangi bir madde olmaksýzýn yayýlmasýdýr. Ör: Güneþ enerjisi

Erime ve Donma

       Isý etkisi ile maddenin fiziksel yapýsýnda deðiþiklikler oluþur. Bir maddenin katý , sývý veya gaz fazýnda yada durumunda  oluþuna o maddenin hali denir. Bir halden diðer bir hale geçmesine de hal deðiþtirme denir.
Erime : Katý bir maddenin ýsý alarak sývý hale geçmesine erime denir.
Donma : Sývý bir maddenin ýsý vererek katý hale geçmesine donma veya katýlaþma denir.
Erime Sýcaklýðý : Katý bir maddenin sývý hale geçtiði sýcaklýk derecesine erime noktasý veya erime sýcaklýðý  denir. Ör : buz 0ºC erir.
      Saf bir maddenin sabit basýnç altýnda belli bir erime sýcaklýðý vardýr. Ayný maddenin erime ve donma sýcaklýklarý aynýdýr.Erime ve donma süresince sýcaklýk sabit kalýr. Erime ve donma sýcaklýðý madde miktarýna baðlý deðildir. Erime veya donma noktasý maddeler için ayýrt edici özelliktir.
Endotermik : Dýþarýdan ýsý alarak gerçekleþen olaylara denir.
Ekzotermik : Dýþarýya ýsý vererek gerçekleþen olaylara denir.
Erime Isýsý (Le ) : Erime sýcaklýðýndaki katý bir maddenin birim kütlesinin ( 1 gr ) sývý hale geçmesi için gereken ýsý miktarýdýr.
         Erime ýsýsý Le  ile gösterilir. Birimi Cal / g      dýr.       Q = m . Le
Örnek : Erime sýcaklýðýndaki 10 g buzun tamamen erimesi için ne kadar ýsý gerekir. ( Le( buz ) = 80 cal./g.C)   
Çözüm :
                 Q = m . Le = 10 . 80 = 800 cal.             

Kaynama , Buharlaþma ve Süblimleþme

 

Buharlaþma : Sývý bir maddenin ýsý alarak gaz haline geçmesine buharlaþma denir.
Buharlaþma sývýnýn yüzeyinde gerçekleþir ve genelde her sýcaklýkta olur.
Yoðunlaþma : Gaz halindeki bir maddenin ýsý vererek sývý hale geçmesine yoðunlaþma denir.
Kaynama : Sývý bir maddenin kabarcýklar çýkararak gaz haline geçmesine kaynama denir.
Kaynama Sýcaklýðý : Her sývýnýn belli bir basýnç altýnda kaynadýðý sýcaklýða  kaynama noktasý veya kaynama  sýcaklýðý denir. Ör : Su 100ºC  de kaynar.  
Kaynama sýcaklýðý maddeler için ayýrt edici özelliktir. Saf bir sývý belli bir basýnçta belirli bir sýcaklýkta kaynar.Sývýnýn kaynamasý süresince sýcaklýk sabit kalýr. Kaynama sýcaklýðýndaki sývýnýn buhar basýncý sývý üzerine etkiyen dýþ basýnca eþittir.
Buharlaþma Isýsý ( Lb ) : Kaynama sýcaklýðýndaki bir sývýnýn birim kütlesinin (1 g) tamamen gaz haline geçmesi için gereken ýsýya buharlaþma ýsýsý denir.    
    Buharlaþma ýsýsý   Lb ile gösterilir. Birimi   Cal / g  dýr.              Q = m . Lb
Örnek :Kaynama sýcaklýðýndaki 10 g suyun tamamen gaz haline geçmesi için ne kadar ýsý gerekir. (Lb(buhar)=540)
Çözüm :
                 Q = m . Lb = 10 . 540 =5400 cal.
         
        Erime ve buharlaþma ýsýlarýna hal deðiþtirme ýsýsý denir. Hal deðiþtirme ýsýlarý ayýrt edici özelliktir. Erime ve kaynama noktalarý maddelerin türüne , saf yada karýþým halinde olmasýna  ortamýn açýk hava basýncýna baðlýdýr. Saf maddelerin erime ve kaynamalarý süresince sýcaklýk sabit kalýrken karýþýmlarýn erime ve kaynamalarý süresince sýcaklýk deðiþimi devam eder.
        Saf sývýlar üzerine etkiyen dýþ basýnç azaldýkça kaynama noktasý düþer. Dýþ basýnç artýkça da kaynama noktasý yükselir.
        Bir sývýnýn donma noktasý üzerine etkiyen basýnçla deðiþir. Donma sýrasýnda büzülen veya sýkýþan sývýlar için basýncýn artmasý donma noktasýný yükseltir. Su gibi donma sýrasýnda genleþen sývýlar için basýncýn artmasý donma noktasýný düþürür.
      Buharlaþan su üzerinde hava  vardýr. Havada bulunan gazlarýn molekülleri su üzerine basýnç yapar. Bu arada suyun buharlaþarak gaz haline geçen molekülleri de hava ile birlikte sývý üzerine azda olsa basýnç yapar.
Buhar Basýncý : gaz halinde bulunan su moleküllerinin su üzerine yaptýðý basýnca buhar  basýncý denir.
Açýk Hava Basýncý : Hava tabakasýný yaptýðý basýnca açýk hava basýncý denir.
Süblimleþme : Katý bir maddenin sývý hale geçmeksizin doðrudan doðruya gaz haline geçmesine süblimleþme denir. Ör : naftalin

Madde boþlukta yer kaplayan, eylemsizliði, aðýrlýðý ve kütlesi olan tüm varlýklara denir.

Madde boþlukta yer kaplayan varlýktýr.Isý ise bir enerji çeþididir.

madde hacmi ve kütlesi olan herþeye denir.ýsý ise bir enerji çeþididir.sýcaklýk ile karýstýrýlmamalýdýr.