MADDENİN HALLERİ VE ISI ISI • Isı

MADDENİN HALLERİ VE ISI
ISI
 Isı : Maddeleri oluşturan tanecikler hareketli
olup bu hareketlerinde dolayı hareket
enerjisine sahiptirler.
 Maddeyi oluşturan taneciklerin hareket
enerjileri toplamına ısı denir.
 Isı; sıcaklıkları farklı iki madde arasında alınıp
verilen enerjinin adıdır.
 Isı bir enerji türüdür. Q ile gösterilir .
 Isı büyüklüğü kalorimetre kabı ile ölçülür.
 Birimi jouleya da caloridir.
SICAKLIK
 Sıcaklık: Maddeyi oluşturan taneciklerin
ortalama hareket enerjileri göstergesidir.
 Sıcaklık bir enerji türü değildir.
 Isı miktarını anlatmak için kullanılır.
 t ile gösterilir.
 Sıcaklık termometre ile ölçülür.
 Birimi derece selsiyustur.
 Isı ve sıcaklık farklı kavramlar olmalarına
rağmen birbirleri ile ilişkili kavramlardır.
 İki maddeden birinin sıcaklığının diğerinden
farklı olması hâlinde, sıcaklığı yüksek olan
maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye
enerji aktarılır, bu olaya ısı alışverişi denir.
 Isı alışverişi şartı : Maddeler farklı sıcaklıkta
olmalıdır.
 Isı veren maddenin sıcaklığı düşer, ısı alan
maddenin sıcaklığı artar. (Hal değişimi yoksa)
 Maddeler özdeş ise son sıcaklıkları eşit olur.
Son sıcaklık maddelerin sıcaklıklarının
ortalaması alınarak bulunur.
 Maddeler özdeş değilse, kütlesi büyük olan
sıcak ise ortalamanın üstünde denge sıcaklığı
olur.
 Kütlesi büyük olan soğuk madde ise denge
sıcaklığı ortalamanın altında olur.
Isı Sıcaklık İlişkisi :
 Isı enerjisi yüksek olan maddeler sıcak ; ısı enerjisi
düşük olan maddeler soğuk olarak nitelendirilirler.
 Kütleleri eşit olan maddelerden sıcaklığı yüksek
olanın ısı sı da yüksektir.
 Sıcaklık ve kütleleri eşit olan maddelerin ısıları da
eşittir.
 Kütlesi az olan maddeleri sıcaklığını artırmak ;
kütlesi çok olan maddelerin sıcaklığını artırmaktan
daha kolaydır. ( Örneğin bir cezve suyu kaynatmak bir
çaydanlık suyu kaynatmaktan daha kolaydır)
ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ VE ÖZISI
 Isı bir enerji çeşidi olduğuna göre maddelerin
ısınması da enerji aktarımı ile gerçekleşir.
 1 gram maddenin sıcaklığını 1 0C arttırmak
için gerekli ısı miktarına o maddenin öz ısısı
denir.
 Isı birimi olan “kalori” suyun öz ısısı esas
alınarak tarif edilmiştir. 1 g suyun sıcaklığını1
0
C arttırmak için gerekli ısı miktarı 1 kaloridir.
 Öz ısı cal/g 0C veya J/g 0C birimleriyle ifade
edilir.(1 cal=4,18 joule ise suyun öz ısısı 4,18
J/g 0C olur)
 Öz ısı madde miktarına bağlı olmayıp
maddenin cinsine bağlıdır ve tüm maddeler
için farklıdır.
 Bu yüzden öz ısı maddeler için ayırt edici bir
özelliktir ve c sembolü ile gösterilir.
Q = m .c. Δt
Q = Alınan ya da verilen ısı
m = Kütle
c= Özısı
Δt= Sıcaklık farkı
 Bir maddenin sıcaklık değişimi ısı ile doğru
orantılı
 Bir maddenin sıcaklık değişimi kütle ile ters
orantılı
 Bir maddenin sıcaklık değişimi öz ısı ile ters
orantılı
olarak değişir.
Hal Değiştirme ve Isı
 Isı alan saf maddeler belirli sıcaklıklara
ulaştıklarında hal değiştirirler.
 Hal değiştirme maddenin tanecikleri
arasındaki uzaklığın artması ya da azalması
sonucu gerçekleşir.
 Hal değişimi esnasında saf maddeler ısı
almaya veya vermeye devam etse de sıcaklığı
değişmez sabit kalır.
 Saf maddelerin aldıkları ya da verdikleri ısı
enerjisi hal değişimi sırasında moleküller
arasındaki bağın zayıflanması veya
kuvvetlenmesi için kullanılır.
ISI ALARAK GERÇEKLEŞEN HAL
DEĞİŞİMİ
Erime : Katı maddenin sıvıya dönüşmesi
Donma: Sıvı maddenin katı olması
Buharlaşma : Sıvı maddenin gaza dönüşmesi
ISI VEREREK GERÇEKLEŞEN HAL
DEĞİŞİMİ
Yoğunlaşma: Gaz maddelerin sıvıya dönüşmesi
Süblimleşme: Katı maddenin sıvı olmada gaz hale
geçmesi Kırağılaşma : Gaz maddenin sıvı olmadan
katıya dönüşmesi
Bir maddede gaz halden katı hale doğru gidildikçe
ISI ALIR:
-
Tanecikler birbirine yakınlaşır.
-
Tanecikler arasındaki çekim kuvveti
artar.(Katılarda en fazla olur.)
-
Taneciklerin hareket enerjisi azalır ve tanecikler
yavaşlar.
-
Tanecikler düzenli hale gelir. Şekil, hacim gibi
özellikler düzgünleşir.
ERİME ISISI (Le)
 Katı maddeler erirken çevresinden ısı alır ve
alınan ısıyı erime sıcaklığına gelmek ve
tamamen erimek için kullanırlar.
 Katı madde erimeye başladığı an sıcaklık bir
süre sabit kalır, çünkü alınan ısı katının
tamamen erimesi için kullanılır.
 Sıcaklığın sabit kaldığı bu sürede verilen ısı o
maddenin erime ısısıdır.
 Erime ısısı erime sıcaklığındaki 1 gram saf
katı maddeyi sıvı hâle geçiren ısıdır.
 Her madde için farklı olduğundan maddeler
için ayırt edici bir özelliktir ve Le gösterilir.
Birimi J/gdır.
DONMA ISISI (Ld)
 Maddenin donmak için dışarıya vermesi
Bir maddede katı halden gaz hale doğru gidildikçe
ISI ALIR:
-
Tanecikler birbirinden uzaklaşır.
-
Tanecikler arasındaki çekim kuvveti
azalır.(Gazlarda yok denecek kadar az)
-
-
Taneciklerin hareket enerjisi artar ve tanecikler
hızlanır.
Tanecikler düzensizleşir. Şekil, hacim gibi
özellikler ortadan kalkar.
gereken ısıya ise donma ısısı denir.
 Madde donarken geçen sürede sıcaklık yine
sabit kalır.
 Madde erimek için aldığı ısı ne kadarsa,
donmak için aynı ısıyı geri vermek
zorundadır:
 Bu yüzden erime ısısı donma ısısına eşittir. (Le
=Ld)
 Maddenin erimeye başladığı sıcaklığa erime
 Kaynama sıcaklığındaki “m” gram sıvıyı
noktası, donmaya başladığı sıcaklığa ise
buharlaştırmak için gerekli ısı Q= m.Lb
donma noktası denir.
bağıntısı ile ,
 Erime ve donma noktası maddeler için ayırt
 “m” gram buharın yoğuşarak sıvı hâle
edici bir özelliktir.
geçmesi için çevresine verdiği toplam enerji
 Aynı madde için erime ve donma noktası
miktarı Q= m.Lybağıntısı ile hesaplanır.
 Maddelerin buharlaşırken çevreden ısı alması
birbirine eşittir. (Erime noktası = Donma
noktası) Örneğin su sıfırın üstünde sıvı,
ve yoğuşurken çevreye ısı vermesi, günlük
sıfırın altında katıdır.(buz)
hayatta birçok alanda karşımıza çıkmaktadır.
 Aktarılan ısı kütle ile doğru orantılı olarak
 Buzdolabına konulan yiyeceklerin sulanması,
artar veya azalır.
yazın yolların ve mağaza önlerinin
 O halde bir miktar maddeyi eritmek için
sulanması, kesildikten sonra güneşe konulan
gerekli ısı; Q= m.Le ile donması için dışarı
karpuzun soğuması, kolonya dökülen elin bir
vermesi gereken ısı Q= m.Ld ile hesaplanır.
müddet sonra serinlemesi buna örnektir.
 Saf maddelerin belirli bir erime ve kaynama
BUHARLAŞMA ISISI (Lb)
 Sıvı haldeki madde buharlaşma sıcaklığına
noktaları vardır, fakat saf olmayan
geldiğinde sıcaklık sabit kalır.
maddelerin belirli bir erime ve kaynama
noktaları yoktur.
 Çünkü verilen ısı maddenin tamamının gaz
 Bu yüzden saf olmayan maddelerde kaynama
hale geçmesi için harcanmıştır.
süresince sıcaklık sabit kalmaz. Örneğin suya
 Kaynama sıcaklığındaki 1 g saf sıvıyı, aynı
sıcaklıktaki 1g buhar hâline getirmek için
tuz atıldığında oluşan karışımda sodyum ve
gerekli ısıya buharlaşma ısısı denir. (Lb)
klor iyonları su moleküllerinin arasına girer
sembolü ile gösterilir.
ve suyun donma noktasını düşürür.
 Kışın yollara tuz dökülmesinin sebebi budur.
 Sıvılar buharlaşırken aldıkları ısıyı yoğuşurken
 Sıvılara karışmış olan katkı maddeleri ise
geri verirler.
sıvının kaynama sıcaklığını yükseltir.
 Bu sebeple buharlaşma ısısı yoğuşma ısısına
Örneğin suya tuz atıldığında kaynama
eşittir.
noktası yükselecektir. Bu yüzden yemeklere
 Buharlaşma ısısı Lb, yoğuşma ısısı Ly
atılan tuz, piştikten sonra atılırsa daha
şeklindedir ve Lb=Ly dir.
mantıklı bir karar verilmiş olacaktır.
 Farklı maddeler farklı buharlaşma - yoğuşma
ısısına sahiptir.
 Bu sebeple buharlaşma – yoğuşma ısıları da
Isınma – Soğuma Eğrileri
 Maddeler ısı aldıklarında sıcaklıkları artar.Saf
maddeler belirli sıcaklıklara ulaştıklarında hal
maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
değiştirirler. Saf maddelerin hal değiştirme
 Sıvıların buharlaşması için gereken ısı miktarı
süresince sıcaklıkları değişmez.
kütleleriyle doğru orantılıdır.

Maddeler ısı verdiklerinde sıcaklıkları azalır.
Saf maddeler belirli sıcaklıklara ulaştıklarında
hal değiştirirler. Saf maddelerin hal değiştirme
süresince sıcaklıkları değişmez.
 Maddelerin zamana bağlı olarak sıcaklıklarının
değişimini gösteren grafiklere sıcaklık zaman
grafikleri denir.
Su Buharının Soğuma Grafiği
 E-D arası madde Gaz halindedir.
 E-D madde ısı kaybeder, sıcaklığı azalır ve
tanecikleri yavaşlar.
 D-Ç arası madde Gazve Sıvı haldedir.
 D-Ç arası madde ısı kaybeder, Hal değişimi
Buzun Isınma Eğrisi
 A-B arası katı maddenin sıcaklığı artar
tanecikler hızlanır
 A-B arasında madde Katı haldedir.
 B-C arasında madde ısı alır
 B-C arasında madde Katı ve Sıvı haldedir.
 B-C arasında hal değişimi vardır sıcaklık
değişimi olmaz
 C-Ç arasında madde Sıvı haldedir.
 C-Ç arasında madde ısı alır ve sıcaklığı artar
olduğu için sıcaklık sabit kalır.
 Ç-C arası madde Sıvı haldedir.
 Ç-C arası madde ısı kaybeder, sıcaklık azalır
ve tanecikler yavaşlar.
 C-B arası madde Sıvı ve Katı haldedir.
 C-B arası madde ısı kaybeder, Hal değişimi
olduğu için sıcaklık sabit kalır.
 B-A arası madde Katı haldedir.
 B-A arası madde ısı kaybeder, sıcaklık azalır
ve tanecikler yavaşlar.
tanecikler hızlanır
 Ç-D arasında madde Sıvı ve Gaz haldedir.
 Ç-D arasında hal değişimi vardır sıcaklık
değişimi olmaz
 D-E arasında madde Gaz haldedir.
 D-E madde ısı alır, sıcaklığı artar ve
tanecikler hızlanır.
 Isı alarak gerçekleşen hal değişim esnasında
moleküller arası bağ zayıflar ve moleküller
birbirinden uzaklaşır.
 Isı kaybederek gerçekleşen hal değişimi
esnasında moleküller arası bağ kuvvetlenir ve
moleküller birbirine yaklaşır.