9. SINIF FİZİK KONU ANLATIMI

4. ENERJİ

4.1. ISI, SICAKLIK VE İÇ ENERJİ

4.1.1. Isı ve Sıcaklık

  SICAKLIK ISI
TANIM Bir maddedeki atom ve moleküllerin 
ortalama kinetik enerjisinin 
(hareket enerjisinin) bir ölçüsüdür

Sıcaklıkları farklı iki madde arasında 
transfer edilen enerjidir.

Sıcaklığı yüksek olan maddeden, 
sıcaklığı düşük olan maddeye doğru kendiliğinden akar.
Bir enerji değildir. Sadece bir ölçüm değeridir. Bir enerjidir. Direk ölçülemez, hesaplanır.
MADDE MİKTARI Madde miktarına (kütleye) bağlı değildir. Madde miktarına (kütleye) doğrudan bağlıdır.
ÖLÇÜM ARACI Termometre ile ölçülür. Bomba kalorimetre deneyi ile hesaplanır.
SI BİRİMİ Kelvin (K) Joule (J) veya Kalori (cal)
SEMBOLÜ T Q

4.1.2. İç Enerji

  • Bir maddenin içinde barındırdığı enerjilerin (potansiyel ve kinetik) toplamıdır.

İç enerjiyi oluşturan bileşenler;

  • Potansiyel Enerji
  • Kinetik Enerji
    • Titreşim enerjisi
    • Dönme enerjisi
    • Öteleme enerjisi

  •  

4.2. TERMOMETRELER, SICAKLIK FARKI ARASINDAKİ İLİŞKİLER, ÖZ ISI VE ISI SIĞASI

4.2.1. Termometreler

Sıcaklık ölçen araca termometre denir.

1) Sıvılı Termometre

    • Mantık: Sıvının (cıva/alkol) genleşmesi.

    • Kullanım: Ev, oda.

    • Özellik: Orta düzey sıcaklıkları ölçer.

sıvılı termometre

 

2) Metal (Katı) Termometre

    • Mantık: Metallerin katı haldeki genleşme farkı.

    • Kullanım: Fırınlar, fabrikalar, sanayi.

    • Özellik: Çok yüksek sıcaklıkları ölçer.

metal (katı) termometre

 

3) Gazlı Termometre

    • Mantık: Gazın basınç veya hacim değişimi.

    • Kullanım: Bilimsel laboratuvarlar.

    • Özellik: En hassas ölçümleri ve çok düşük sıcaklıkları ölçer.

gazlı termometre

 

4) Kızılötesi Termometre

    • Mantık: Cisimlerin yaydığı kızılötesi (termal) ışınları algılama.

    • Kullanım: Sağlık (temassız ateş ölçer), gıda sektörü.

    • Özellik: Temassız ve en hızlı (saliseler içinde) ölçüm yapan türdür.

kızıl ötesi termometre

 

5) Dijital Termometre

    • Mantık: Yarı iletken parçanın elektriksel direnç değişimi.

    • Kullanım: Dijital ateş ölçerler, araç göstergeleri.

    • Özellik: Hızlı sonuç verir, cıva içermediği için güvenli ve kırılmazdır.      

dijital termometre

 

Termometrenin Duyarlılığını (Hassasiyetini) Artıran Faktörler

Bir termometrenin en ufak sıcaklık değişimlerini bile hatasız ölçebilmesi için şu özelliklere sahip olması gerekir:

  • Haznesi büyük olmalı (daha çok sıvı barındırması için).
  • Kılcal borusu ince olmalı (sıvının rahatça yükselebilmesi için).
  • İçindeki sıvının genleşme katsayısı büyük olmalı (ısıya hızlı tepki vermesi için).
  • Yapıldığı katının (cam borunun) genleşme katsayısı küçük olmalı (borunun genişleyip ölçümü bozmaması için).
  • Gövde üzerindeki bölme sayısı fazla ve sık olmalı (küsuratlı değerleri net okuyabilmek için).

 

4.2.2. Sıcaklık Farkı Arasındaki İlişkiler

    • Sıcaklık göstergesini ifade etmek için farklı birimler kullanılır;
      •  

      • Kelvin (K)
      • Selsiyus (°C)
      • Fahrenheit (°F)

 

image

 

kelvin selsiyus dönüşüm formülü

 

fahrenheit selsiyus dönüşüm formülü

 

Mutlak Sıfır: Evrende ulaşılabilecek en düşük, son sıcaklık sınırıdır. Bundan daha soğuk bir ortam veya madde fiziksel olarak mümkün değildir. Moleküllerin titreşim hareketinin durduğu varsayılan teorik sıcaklıktır.

 

4.2.3. Öz Isı ve Isı Sığası

  ÖZ ISI (c) ISI SIĞASI (C)
TANIMI Maddenin 1 gramının sıcaklığını 
1 °C artırmak için gereken ısıdır.		 Maddenin tamamının (mevcut kütlesinin) sıcaklığını 
1 °C artırmak için gereken ısıdır.
KÜTLEYE BAĞLILIK Kütleye bağlı değildir. 
(Madde miktarından bağımsızdır).		 Kütleye doğrudan bağlıdır. 
(Kütle arttıkça ısı sığası da artır).
ISINMA / SOĞUMA HIZI Öz ısısı büyük olan madde geç ısınır, geç soğur. Isı sığası büyük olan maddenin sıcaklığını değiştirmek zordur.
AYIRT EDİCİLİK Maddeler için ayırt edici bir özelliktir. 
(Sadece cinsine bağlıdır).		 Ayırt edici bir özellik değildir.
(Aynı ısı sığasına sahip farklı maddeler olabilir).
FORMÜLÜ Her maddenin kendi sabit değeridir. C=m⋅c 
SEMBOLÜ c C veya m*c
YAYGIN BİRİMİ cal/g °C veya J/g °C cal/°C veya J/°C
(İçinde gram/kütle birimi barındırmaz)
ÖRNEK Bir damla suyun da bir kazan suyunun da 
öz ısısı aynıdır (1 cal/g°C).		 Bir kazan suyun ısı sığası, bir bardak suyun 
ısı sığasından çok daha büyüktür.

Isı Miktarı
Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için ona verilmesi gereken veya maddeden alınması gereken ısı enerjisini hesaplamak için bu formül kullanılır.

isı miktarı formülü

 

    • Q (Isı Miktarı): Maddenin aldığı veya verdiği ısı enerjisidir. (Birimi: Joule (J) veya Kalori (cal))

    • m (Kütle): Maddenin miktarıdır. (Birimi: Gram (g) veya Kilogram (kg))

    • c (Öz Isı): Maddenin cinsine bağlı ayırt edici değerdir. (Birimi: cal/g∘C veya J/g∘C)

    • ΔT (Sıcaklık Değişimi): Maddenin son sıcaklığı ile ilk sıcaklığı arasındaki farktır.

delta t sıcaklık farkı formülü

4.3. HAL DEĞİŞİMİ

Bir maddenin dışarıdan ısı alarak veya dışarıya ısı vererek bir halden (fazdan) diğer hale (faza) geçmesine hal değişimi denir.

maddenin halleri

Hal değişimi maddeye aktarılan enerjinin miktarı, maddenin kütlesi ile doğru orantılıdır. Örneğin bir kaptaki buzu eritmek ile donmuş bir göldeki buzu eritmek için harcanan enerji aynı değildir.

  • Hal değişimi esnasında sıcaklık sabit kalır.
  • Saf bir maddenin aynı çevre koşullarında;
    • Erime sıcaklığı = Donma sıcaklığı,
    • Erime ısısı = Donma ısısı,
    • Buharlaşma Sıcaklığı = Yoğuşma sıcaklığı,
    • Buharlaşma ısısı = Yoğuşma ısısı her zaman eşittir.
  • Erime – donma sıcaklığı ve kaynama sıcaklığına etki eden faktörler
    • Basınç
    • Maddenin saflığı

Maddenin ayırt edici özellikleri;

  • Erime / Donma sıcaklığı
  • Kaynama / Yoğuşma sıcaklığı
  • Erime /Donma ısısı
  • Buharlaşma / Yoğuşma ısısı

Scroll to Top