Isı ve sıcaklık arasındaki farklar

Isı nedir, nasıl ölçülür?

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 birimi iş birimi ile aynıdır, yani joule (j) ya da kalori'dir (cal).

Isı Kalorimetre ile ölçülür.

Sıcaklık nedir, nasıl ölçülür?

Sıcaklık, bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun bir ölçüsüdür. Bir sistemin ortalama moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Gazlar için kinetik enerji, mutlak sıcaklık dereceleriyle orantılıdır.

Duyularla algılanmakta ve genellikle sıcak veya soğuk terimleri ile ifade edilmektedir.

Teknik olarak bu değerlendirme doğru değildir. İki cisim birbirisine temas ettirildiğinde sıcak olan soğumakta soğuk olan ısınmakta ve belirli bir süre temas halinde kaldıklarında her ikisi de aynı sıcaklığa gelmektedir. Buradan yola çıkarak sıcaklık bir maddenin ısıl durumunu belirten ve ısı geçişine neden olan etken olarak tanımlanabilir.

Termik denge halinde bulunmayan sistemle çevresini termik denge haline getirmeye zorlayan potansiyeldir. Termik denge sağlandıktan sonra bu potansiyel kalkmakta sistemde çevresiyle aynı değeri almaktadır.

• Noktasal bir özelliktir.

• Enerjinin mikroskobik düzeydeki statik halidir.

• Bir maddenin ortalama hıza sahip herhangi bir molekülünün kinetik enerjisiyle doğru orantılı olan büyüklüğüne denir.

• Sıcaklık genleşmeye bakılarak dolaylı yoldan ölçülebilir. Ölçümünde termometre denilen cihaz kullanılabilir.

• Bir cismin etrafına kendiliğinden enerji verme eğiliminin bir ölçüsüdür. Enerji veren madde daha yüksek sıcaklıktadır.

Sıcaklık Birimleri

• Celsius (C)

• Fahrenheit (F)

• Kelvin (K)

• Römür (R)

• Rømer (°Rø)

•Réaumur (°r)

•Newton (°N)

•Delisle (°De)

Günlük hayatta sıcaklık birimi olarak en çok derece Celcius (°C) kullanılır. Bilimsel işlemlerde ise Kelvin ölçeği kullanılmalıdır.

Sıcaklık Termometre ile ölçülür

Isı ve sıcaklık arasındaki farklar

Sıcaklık, bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun bir ölçüsüdür. Bir sistemin ortalama moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Gazlar için kinetik enerji, mutlak sıcaklık dereceleriyle orantılıdır. Bir başka deyişle, ısı geçiş halindeki enerjilerdir. Isı sıcak bir maddenin soğuk maddeye ilettiği sıcaklığı sağlayan bir enerji türüdür.

Yani ısı bir enerji, sıcaklık ise bir ölçüdür.

Isı ve sıcaklık arasındaki farkları açıklayan örnekler

Aşağıdaki formülde ısı ve sıcaklığın ilişkisi net bir şekilde görülmektedir.

Q: verilen veya alınan ısı enerjisi miktarı
m: kütle
c: maddenin öz ısısı
Δt: sıcaklık farkı (sıcaklık değişimi)

Q = m.c.Δt

Verilen ısı enerjisi, sıcaklık değişimine sebep olmaktadır.

Isı ve sıcaklık arasındaki farkın başka bir boyutta açıklanması

Farklı bir örnekle açıklamak gerekirse, ısıyı kinetik enerjiye, sıcaklığı ise hıza benzetebiliriz. Genel olarak bir cisme kuvvet uygulayarak hızını arttıkça üzerinde biriken kinetik enerjisi de artmış olur. Benzer şekilde bir cisme sürtünme ya da elektrikle enerji sağlayarak sıcaklığını arttırırsak üzerinde biriken ısı miktarı da artmış olur.

Isı ve sıcaklık arasındaki farkı anlatan bir diğer örnek

100 derece sıcaklıktaki bir toplu iğneyi ve 100 derece sıcaklıktaki bir tavayı düşünün.

İkisini de 1 kova suyun içine bıraksak hangisi kovadaki suyu daha çok ısıtır?

Tabi ki üzerinde daha fazla ısı enerjisi olan tava daha çok ısıtır.

Dikkat ederseniz ikisinin de sıcaklığı aynıdır.

Anlatılan ısı sıcaklık ilişkisinin tersten açıklanması

Tam tersini de şu şekilde açıklayalım. Saniyede 100 joule ısı enerjisi üreten bir ısıtıcımız olsun.

Üzerinde bir toplu iğne mi koyarsak daha hızlı sıcaklığı artar, yoksa bir tava mı koyarsak?

Tabi ki toplu iğne daha çabuk ısınır, çünkü bu kadar enerji onun sıcaklığını kısa sürede arttırmaya yeter.

Dikkat ederseniz ikisine de verilen ısı enerjisi aynıdır.