Gizli Isı ve Yoğunluk Kavramları – Molekül Hareketleri – Madde ve Enerji

0

Madde ve enerji arasındaki ilişki nasıldır, molekül hareketleri nasıl etkilenir? Gizli ısı ne demektir? Yoğunluk nedir, hakkında bilgi.

Gizli Isı

Advertisement

Bir cisme ısı verildikçe, devamlı olarak sıcaklığının artması beklenirdi. Gerçekte, durumun mutlak olarak böyle olmadığını görürüz. Cismin sıcaklığı ergime noktasına kadar devamlı olarak yükselir, orada son katı parçaları sıvı haline geçinceye kadar sabit kalır. Sıcaklıkta bir yükselme olmaksızın, sıvı haline geçmesi için katıya verilen ısıya ergime gizli ısısı denir. Bu ısı, molekülleri sabit durumlarında tutan kuvvetleri koparmak için lüzumlu enerji miktarını gösterir. Bir sıvı bir katı haline konmaksızın, moleküller arasındaki çekim kuvvetlerini koparmak için kullanılmıştır. Buna buharlaşma gizli ısısı adı verilir. Su halinde, buharlaşma gizli ısısı çok büyüktür.

Madde ve Enerji

Atom parçalanmasının keşfinden beri, maddenin enerji haline çevrilebildiğini herkes bilmektedir. Bir atom bombası patladığı vakit ortaya çıkan büyük miktardaki ısı enerjisi «yakıt» ın bir kısmının parçalanmasından gelir. Başka sözlerle, bir uranyum bombası halinde, patlamadan sonra geriye kalan parçaların ağırlıkları toplamının, ilk uranyum miktarından biraz eksik olduğunu bilmeliyiz. Yine bilinmektedir ki, bazı şartlar altında, enerji madde haline çevrilebilir. Bunun en önemli hali, bir cismin çok büyük hızla hareket ettiği zaman kütlesinin artmasıdır.

Moleküller hızla hareket ederler ve arasıra, içinde bulundukları kabın çeperlerine çarparlar. Bir gazın uyguladığı basınç, moleküllerinin kabın çeperlerini bombalamasından ileri gelir.

Advertisement

Yoğunluk

Bir gaz içinde, moleküller bir sıvıda ya da bir katıdakinden çok daha fazla geniş bir tarzda dağılmış olduklarından, herhangi bir verilen hacimde mesela bir litre gaz, aynı hacimde bir sıvı ya da bir katıdan daha az molekül ihtiva eder.

Dolayısıyle bir litre gazın kütlesi, bir sıvının ya da bir katının bir litresininkinden daha küçüktür (ağırlığı da daha azdır). (Kütle moleküllerden gelir ve aralarındaki boşluktan gelmez). Bir litrenin kilogram olarak kütlesine yoğunluk denir. Yoğunluk santimetre küp başına gramla, litre başına gramla da ölçülebilir. Sıvılar halinde genellikle özgülağırlıktan bahsetmek uygundur. Özgülağırlık, bir sıvının yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranıdır. Bir oran olduğu için, özgülağırlığın birimi yoktur.

Moleküllerin Hareketi

İki ya da daha fazla atom, elektronları bölüşmek suretiyle bir araya gelerek bir molekül teşkil edebilirler. Gerçekten, atomlar nadir olarak tek başlarına bulunurlar. Daha mutat olarak, başkalarıyla, yani kendileriyle aynı cisten atomlarla ya da başka elementlerin atomlarıyla birleşmiş halde bulunurlar. Bazı cisimler —özel olarak metaller— atomları fazla elektron kabul edebilecek başka cisimlerle temasa geldikleri zaman elektron kaybetme eğilimindedirler. Bir cisimden bir başkasına bu yoldan elektron transferi, birini pozitif yüklü ve öbürünü (elektron fazlalığı sebebiyle) negatif yüklü bırakır.

Maddenin üç hali arasındaki temel fark, moleküllerin ne kadar hareket edebileceklerindedir. Bir cismin enerjisi olmadıkça —başka sözlerle, ısısı olmadıkça— molekülsel hareket imkansızdır. Eğer bir cisimdeki bütün ısı alınsaydı, moleküllerinin hareketi dururdu. Bir katıya ısı verilince molekülleri gitgide fazla titreşirler, ve belirli bir sıcaklıkta (ergime noktası), kendilerini yerlerinde bağlı tutan kuvvetten kurtulurlar. Yine birbirlerine değmekle beraber, şimdi bir yerden bir yere gidebilirler. Cisme —ki şimdi sıvı halindedir— daha fazla ısı verilirse, molekülleri gitgide daha şiddetle hareket ederler, ve sonunda belirli bir sıcaklıkta (kaynama noktası) komşu molekülleri tutan çekim kuvvetlerinden kurtulur.

Advertisement


Leave A Reply