Isı ve Enerji Konu Anlatımı – Isının Özellikleri Yayılması Etkileri Alışverişi

0

Isı ve enerji konu anlatımı. Alev, ısı, sıcak soğuk farkı ve kavramları nelerdir? Hayat ve hareket kaynağımız ısı ve enerji hakkında bilgiler

ısı

Advertisement

Isı ve Enerji Konu Anlatımı

Bilirsiniz, kimi cisimler sıcaktır, kimileri de soğuk. Cisimler hep aynı sıcaklıkta da kalmaz, örneğin, ateşin üzerine koyduğumuz tenceredeki su önceleri soğukken, gittikçe ısınmaya başlar, işte hangi cismin ne kadar sıcak ya da soğuk olduğunu anlamak için o cismin sıcaklığını ölçeriz.

Sıcaklık termometre adını verdiğimiz ölçü aletleriyle ölçülür. Sıcaklık birimi derece’dir. Arı suyun, deniz kıyısındaki donma noktası 0 derece (0 C°), kaynama noktası da 100 derece kabul edilmiş, termometrenin bu iki noktasının arası 100 eşit parçaya bölünmüştür. Böylece her çizgi arası 1 santigrat derecesi (C°) olan bir termometre elde edilmiştir.

VÜCUT SICAKLIĞI : ATEŞ

Hangi cismin olursa olsun sıcaklığını ölçmek istersek termometreden yararlanırız. Kullanıldığı yere göre çok çeşitli termometreler yapılmıştır. Çoğunlukla civalı termometrelere rastlanır. İnsanlarla hayvanların vücut sıcaklıklarını ölçmek için hasta termometresi yapılmıştır. Hasta termometresi de cıvalıdır. Normal bir insanın vücut sıcaklığı 36 C° ile 37 C° arasında değişir. Hastalandığımız zaman sıcaklığımız artar, «ateşlendik», ya da «ateşim çıktı» deriz. Ateşimizin ne kadar yükseldiğini hasta termometresi ile anlarız.

ISI KAYNAĞIMIZ : GÜNEŞ

Soğuk cisimlerin sıcaklığını da termometre ile ölçeriz. Sıfır santigrat derecesinin altındaki sıcaklıkları gösterirken başına eksi (-) işaretini koyarız.

Advertisement

Soğuk bir cismi ısıtırsak sıcaklığı yükselir. O zaman cisme ısı enerjisi vermiş oluruz. Demek ki:

Bir cismi ısıtmak istersek ona dışarıdan ısı vermemiz gerekir. Isı veren cisimlere ısı kaynağı deriz.

En doğal ısı kaynağımız güneştir. Bütün canlılar varlıklarını güneşin verdiği ısı enerjisine borçludur. Bundan başka yapay yolla da ısı elde edebiliriz. Genellikle odun, kömür, gaz, benzin gibi yakıtları yaktığımız zaman onlardan ısı alırız. Bu ısıyı çeşitli yerlerde kullanırız. örneğin ya evimizi ısıtırız, ya da yemeklerimizi pişiririz.

Sobuda yanan taş kömürünün bizi ısıtması ışınım yolu ile olur: Ateşten çıkan sıcaklık havaya yayılır, çevresindeki her şeyi ısıtır. Güneşin ısıtması da ışınım yolu ile olan bir ısıtmadır.

Sobuda yanan taş kömürünün bizi ısıtması ışınım yolu ile olur: Ateşten çıkan sıcaklık havaya yayılır, çevresindeki her şeyi ısıtır. Güneşin ısıtması da ışınım yolu ile olan bir ısıtmadır.

ISI ENERJİYE DÖNÜŞÜR

Isı enerjisini başka enerjilere dönüştürerek çeşitli işler yapar, makineler çalıştırırız. Tekniğin ilerlemesi, yeni yeni buluşların birbirini izlemesi hep ısı enerjisinin başka enerjilere dönüştürülmesi sonunda başarılmıştır, örneğin buhar makinesi’nde, yakıtlardan elde ettiğimiz enerjiyi mekanik enerji’ye dönüştürürüz, bu enerjiyle trenleri, gemileri, fabrikaları çalıştırırız. Motor adını verdiğimiz makineler de gene bir yakıtın verdiği ısı enerjisini mekanik enerjiye dönüştürürler. Motorlarla daha küçük değerde iş yaparız, örneğin, otomobili, küçük bir makineyi çalıştırırız.

Isı birimi kalori’dir (kal).

1 gram suyun sıcaklığını 1 C° yükseltmek için vermemiz gereken ısı 1 kaloridir. 1000 kaloriye 1 kilokalori(Kkal) denir.

Advertisement

ISINMA ISISI NEDİR?

Her cismin aldığı ısıya göre sıcaklığının yükselmesi aynı değildir. Bu ayrımı belirtmek için ısınma ısısı tanımlanmıştır.

Bir cismin 1 gramının sıcaklığını I C° yükseltmek için verilmesi gerekli olan ısıya, o cismin ısınma ısısı denir.

Bu tanıma göre arı suyun ısınma ısısı l’dir. Bakırın 0,09; camın 0,20; hidrojen gazının 3,4’tür. Bir cismin ısınma ısısını ölçmek için kalorimetre kullanılır.

YANMA ISISI NEDİR?

Yakıt adı verilen cisimleri yaktığımız zaman ısı elde ederiz. Şu var ki, her cismin verdiği ısı aynı değildir. Biz elbette ki çok ısı veren yakıtları kullanmak isteriz. Yakıtları bu bakımdan ölçmek için de yanma ısısı tanımlanmıştır.

Bir cismin 1 gramını yakınca aldığımız ısıya yanma ısısı denir.

Kömürler yanma ısıları epeyce büyük olan yakıtlardandır. Onların da çeşitleri vardır, örneğin antrasit adını verdiğimiz kömürün yanma ısısı 8.000 kal/gr. dır; mangal kömürünün ise 6.700 kal/ gr. dır. Odun ise bize ancak 5.000 kal/gr. verir. Sıvı yakıtların yanma ısısı genellikle daha büyüktür, örneğin mazotun, petrolün 11.000 kal/gr., otomobil benzininin 11.500 kal/gr. dır.

alev

ISI NASIL YAYILIR?

Bir cismin ya da bir yerdeki havanın sıcaklığım artırmak istersek ısı vermek gerektiğini öğrendik. Peki ama, her zaman aynı mıdır bu olay? Nasıl yaparsak, hangi maddeleri kullanırsak bir cismi daha çabuk ısıtırız? Bu soruların karşılığını verebilmek için ısının nasıl yayıldığını, bu yayılmanın yasalarını bilmemiz gerekir.

Yapılan araştırmalar sonunda ısının başlıca üç yolla yayıldığı anlaşılmıştır:

  1. 1) Kaynaşma (konveksiyon) yolu ile,
  2. 2) İletim (kondüksiyon)
  3. 3) Işıma (radyasyon)

SICAK-SOĞUK ALIŞVERİŞİ

Ayrı ayrı sıcaklıkta iki cismi karıştıralım. Bir süre sonra, sıcak olan cisim soğur, soğuk olan cisim ısınır; en sonunda iki cismin sıcaklığı eşit olur. İşte böyle:

Sıcaklık farklarından doğan ısı alışverişine kaynaşma (konveksiyon) akımı denir.

Advertisement

Örneğin bir kovaya su koyup içine kızgın bir maşa daldırırsak, su ısınır, maşa soğur, önce suyun her noktası aynı sıcaklıkta değildir, maşaya yakın olan yerler daha sıcak, uzaklar soğuktur.
Bu kez su içinde bir kaynaşma (konveksiyon) akımı başlar; bu demektir ki ayrı ayrı derecelerdeki sıcaklıklar birbiriyle kaynaşır. Suyun her yerindeki sıcaklık bir olunca bu akımlar kesilir.

Altından ısıtılan bir su kabında da aynı olay ortaya çıkar. Su sürekli olarak ısıtılıyorsa, kap içinde sürekli bir kaynaşma akımı görülür; çünkü cisim ısıyı taşımış, sıcakla soğuk birbirine kaynaşarak hep bir sıcaklığa erişmiştir.

MAŞA ATEŞTE NİÇİN KIZAR?

Soğuk bir maşa alıp sobanın içine sokalım. Maşanın sapı sobanın dışında kalır elbette. Gelgelelim, bir süre sonra, maşanın sapının da, sobaya sokulmadığı halde kızdığını görürüz. Maşanın ucu ısınmış, ısı maşa üzerinden sapa kadar iletilmiştir,

Katı bir cismin ısıyı bir noktadan başka bir noktaya taşımasına iletim (kondüksiyon) denir.

Her katı cismin ısıyı iletmesi bir değildir, Genellikle, madenler ısıyı iyi iletirler. Cam, tahta ise ısı için birer kötü iletken’dir.

Maddelerin ısı iletme özelliklerini birbiriyle ölçebilmek için, en iyi ısı ileten madenlerden biri olan gümüş’ün ısı iletme yeteneği 100 kabul edilmiştir. Buna göre bakır 90, demir 15, cam 2’dir.

SAHAN NİÇİN BAKIRDAN YAPILIR? TERMOS NİÇİN SOĞUK TUTAR?

Yemek sahanlarının neden çoğunlukla bakırdan yapıldığını buradan çıkarabiliriz. Bakır ısıyı iyi ilettiği için, yemek çabuk pişer.

Sıvı cisimlerle gaz cisimler ısıyı katılardan daha az iletirler. Boşluk ise ısıyı hiç iletmez.

Onun için örneğin termoslarda iki cam çeper arasında boşluk vardır, yani oranın havası boşaltılmıştır. Böylece termosun içine konan sıvının sıcaklığı uzun süre değişmez, soğuksa soğuk kalır, sıcaksa sıcak. Kabın camdan yapılması da önemlidir; çünkü, yukarıda öğrendiğimiz gibi, camın ısı iletkenliği değildir,

Güneş

GÜNEŞ BİZİ NASIL ISITIR?

En büyük ısı kaynağımızın güneş olduğunu hep biliriz. Peki Güneş Dünya’ yı nasıl ısıtıyor acaba? Kaynaşma (konveksiyon) akımları için de, iletim (kondüksiyon) yoluyla ısıtma için de arada bir cismin bulunması gereklidir. Oysa Güneş’le Dünya arasında bir havaküre, sonra da boşluk vardır. Boşluğun ise her iki yolla da ısı iletmediğini biliyoruz, öyleyse Güneş bizi nasıl ısıtıyor? Söyleyelim:

Advertisement

Güneş bizi ışıma yolu ile ısıtır.

Bakın nasıl: Güneşten ışınlar çıkar, bunlardan çok azı dünyaya ulaşır, işte bu çok az olan ışınlar bile dünyamızı ısıtmaya, yaşatmaya yeter. Demek ki:

Isının ışınlarla yayılmasına ışıma denir.

OCAK DA GÜNEŞ GİBİ

Güneş gibi, daha başka ısı kaynakları da ışıma yoluyla ısı yayarlar. Bir ocağın önünde dururken elimizin, yüzümüzün yandığını duyarız.

Bir cismin ışıma ile ısı yayması o cismin parlak, açık, ya da koyu renk olmasına bağlıdır. Başta ak olmak üzere, açık renkler, parlak cisimler ötekilerden daha çok ısı yayarlar. Koyu renk, kara cisimler ise, üzerlerine düşen ışınlan açık renk, parlak cisimler kadar yaymazlar. Çünkü kara cisimler üzerlerine gelen ışınların çoğunu kendileri yutarlar; ak cisimler bu ışınları yutmayıp yansıtırlar.

Saydam cisimler ise ışınları geçirirler; onun için, saydam cisimler pek ısınmaz. örneğin, güneş ışınları pencere camını pek ısıtmaz da pencerenin arkasındaki, diyelim bir örtüyü daha çok ısıtır.

YAZIN NİÇİN AÇIK RENK ELBİSE GİYİLİR?

Yazın neden beyaz, ya da açık renk elbiseler giymenin doğru olduğunu şimdi anladınız, değil mi? Açık renkli kumaşlar üzerlerine düşen güneş ışınlarının çoğunu yansıtarak kara kumaşlardan daha az ısınırlar. Onun için, yazın açık renkli, kışın da koyu renkli elbiseler seçilir.

ISININ CİSİMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Isıtılan cisimlerde ne gibi değişmeler olur dersiniz? Bu soruya karşılık vermenin en kolay yolu bir cismi ısıtmaktır, değil mi? İşte fizikçiler birçok değişik cismi ısıttıktan sonra şu yasayı bulmuşlar:

İster katı, ister sıvı, isterse gaz olsun, ısıtılan cisimler genişler.

Günlük yaşamamızda da bu olayın çok değişik örneklerini görebiliriz. Yalnız, su bir değişiklik gösterir. Suyu O C° den başlayarak ısıtırsak hacmi önce, büyüyecek yerde, küçülür. 4 C° den sonra gene büyümeye başlar. O C° den aşağıda ise, suyun katılaşıp buz olduğunu biliriz.

Su, gene bütün cisimlerin tersine, sıvı halinden katı (buz) haline geçince hacim bakımından büyür. îşte bu yüzden bir testinin, bir sürahinin içindeki su donunca içinde bulunduğu kabı çatlatır. Katılaşan suyun hacmi büyümüş, buna karşılık soğuyan kabın hacmi ise küçülmüştür. O zaman buz kabın içine sığmaz, kabın çeperlerine basınç yapar, kabı çatlatır.

Advertisement

Söylediğimiz gibi öteki bütün cisimler ısıtılınca genişler, soğutulunca küçülür. Yalnız şu var ki,

Her cismin sıcaklığa göre büyümesi (genleşmesi) aynı değildir; kimisi çok, kimisi de az hacim değiştirir. Bunu belirlemek için genleşme katsayıları saptanmıştır, örneğin: Bir metre boyundaki demirin sıcaklığı 1 C° artırılırsa boyu 0,000.012 m. uzar; demek ki demirin uzama katsayısı 0,000.012’dir.

Sıcaklık dolayısıyla cisimlerin genleşmesi bizim için kimi durumlarda yararlı, kimi durumlarda da zararlıdır, örneğin: Demiryollarının yapımı sırasında iki ray tam uç uca getirilmez. Çünkü yazın raylar uzayarak, birleşme noktalarında birbirini iter, dolayısıyla demiryolu bozulur. Onun için raylar arasında bir aralık bırakılır.

ERİME VE DONMA

Bildiğimiz gibi, cisimler doğada katı, sıvı, gaz olmak üzere üç halde bulunurlar. Katı haldeki bir cisim belli bir sıcaklık derecesine kadar ısıtılırsa sıvı hale geçer. Bu olaya erime denir. Isıtmayı sürdürürsek gene belli bir sıcaklık derecesinde cisim bu kez gaz haline geçer. Bu olaya da buharlaşma deriz. Olayları tersine düşünürsek bir cismin gaz halinden sıvı haline geçmesine sıvılaşma (ya da yoğunlaşma), sıvı halden katı hale geçmesine ise donma deriz.

Her cismin donma, yoğunlaşma noktaları farklıdır. Bu olaya üstelik cismi etkileyen hava basıncı da bir etken o-larak katılır. Örneğin, hepimizin bildiği gibi su 1 atmosferlik basınç altında normal sıcaklıklarda sıvı haldedir. Suyun katılaşma sıcaklığı 0 santigrat derece (C°), buharlaşma sıcaklığı 100 derecedir.

Cisimlerin içine başka maddeler katılırsa donma, erime dereceleri alçalır, işte bu yüzden kışın otomobillerin radyatöründeki suyun donmasını önlemek için radyatöre donma derecesi düşük olan başka sıvılar (antifriz adı verilen özel bir karışım) konur.

EN TEMİZ SU DAMITIK SUDUR

Birtakım cisimleri içindeki yabancı maddelerden arıtmak için ısıtır, buharlaştırır, sonra buharı yeniden yoğunlaştırırız. Buharlaşma sırasında yabancı maddeler kabın içinde kalır; içinde başka madde bulunmayan buharı ayrı bir kapta yoğunlaştırırız. Böylece, arı (temiz) olarak elde etmek istediğimiz cisim içindeki yabancı maddelerden ayrılmış olur. Bu olaya damıtma deriz.

Örneğin, arı suyu (damıtık suyu) bu yolla elde ederiz.

DÜDÜKLÜ TENCERE NE ZAMAN ÖTER?

Günlük yaşamamızda düdüklü tencere adını verdiğimiz tencere de suyun buharlaşmasıyla çalışır. Tencereyi pişecek yiyeceklerle doldurur, kapağını sıkıca kapatırız. Böylece, tencere içindeki su buharının dışarı kaçmasını önlemiş oluruz. Tencereyi ateşin üstüne koyarız. Tencere içindeki sıcaklık 100 derecenin üstüne çıkınca yiyeceklerle birlikte koyduğumuz su buharlaşır. Tencere kapalı olduğu için dışarı çıkamaz, basıncı artar. Yiyecekler hem altta yanan a-teşin, hem de tencere içindeki buharın ısısıyla pişer. Isıtmayı sürdürürsek buharın basıncı da boyuna artar. Basınç belli bir değere gelince sıcaklık da belli bir dereceye ulaşmış demektir; yani, yemek pişmiştir. O noktayı anlayabilmek için tencerenin kapağına bir düdük konmuştur. Basınçlı buhar bu düdüğün deliğinden çıkarken düdüğü de öttürür. Yemeğin piştiğini anlar, ten-cerevi ateşten indiririz.


Leave A Reply