Sıcaklık Nedir?

Sıcaklık terimi çoğu zaman ısı ile bağdaştırılıyor. Fakat ısı ve sıcaklık aynı şeyi ifade etmezler. Bu yüzden de arasındaki farkları bilmemiz gerekiyor. Aksi takdirde aralarındaki bağı karıştırabiliriz. Sıcaklık konusunda söyleyebileceğimiz şeylerden ilki ısı yoğunluğu olduğudur. Açıklık getirebileceğimiz bir diğer konu ise sıcaklığın bir enerji çeşidi olmadığıdır. 

Bakıldığı zaman ısı ve sıcaklığın arasındaki farklar oldukça nettir. Bir maddeye ısı verilmeye başladığı zaman maddenin tanecikleri hızlanır ve sıcaklığı ortaya çıkarır. Isı ile sıcaklığın arasındaki en net farklardan biri budur. Ayrıca ısı aktarımı yapıldığı zaman da ortaya bir enerji çıkar. Isının bir enerjisi olduğunu kanıtlayan özelliği de bu şekilde öne çıkar. 

Sıcaklık kavramı genel olarak maddelerin taneciklerinin hızlanması ile meydana gelir. Fakat bunun için belirli bir ısıya ihtiyaç duyar. Yani diyebileceğimiz her ne kadar birbirlerinden farklı olsa da sıcaklığın ve ısının arasında bir ilişki bulunuyor. 

Isı Nedir? 

Isı ve sıcaklık terimlerini duymaya alışık olsak da onları tanımlayacak net bir tanımlamaya ihtiyacımız vardır. Yazımızın bir kısmında sıcaklığın tanımına yer verdik şimdi sıra ısıda. Sizlere sıcaklığın bir değer olduğunu söyledik. Peki ya ısı nedir? Isı sıcaklıktan farklı olarak bir nesnenin sahip olduğu enerji miktarına verilen tanımlamadır. Bu yüzden de ölçü birimi vs. sıcaklık teriminden farklı olarak gösteriliyor. 

Joule, ısının birimi olarak ele alınır ve kabul ediliyor. Fakat tabi ki de ölçüm işlemleri joule üzerinden hesaplanmaz. Bu yüzden ısıyı ölçmek istiyorsanız kalorimetre adı verilen cihazları kullanmalısınız. Isı hayatımızın her alanında karşımıza çıkabiliyor. Matematikte bile ısının kendine has bir karşılığı bulunuyor. Bu yüzden ısı matematik dilinde karşımıza ‘’Q’’ olarak çıkar. 

Her canlı için gerekli olan ısı bizler için de bir ihtiyaçtır. Isı sayesinde evlerimizi, iş yerlerimizi vb. haneleri rahatlıkla ısıtabiliyoruz. Bu konuda ön plana kombi ve klima gibi cihazlar çıkıyor. Evlerimizde bulunan ısıtma cihazları ortama gerekli ısıyı vererek sıcak bir hava ortamı yaratıyorlar. Bu şekilde konforlu iç mekâna sahip olabiliyoruz. 

Öz Isısı Nedir?

Öz ısı adı verilen terim ısının farklı bir hali olarak karşımıza çıkar. Isıdan farklı olan özellikleri arasında maddeler göz önüne gelir. Genel bir tanım yapmamız gerekirse öz ısı, saf bir maddenin sıcaklık değerini bir derece arttırmak için gerekli olan ısı miktarına verilen addır. Her enerjinin bir gösterimi olduğu gibi ısının da kendine özel bir tanımı olduğundan bahsettik. 

Bu olay öz ısıda da aynı şekildedir. Herhangi bir işlem veya tanımlamada öz ısının sembolü karşımıza ‘’C’’ olarak çıkar. Bunun yanında öz ısı hesaplamak istiyorsanız kullanmanız gereken formül ‘’Q = m*c*Δt’’ şeklindedir. 

Öz ısıya bir örnek vermek gerekirse verilecek örneklerden en iyisi denizlerdir. Her maddenin kendine özel bir öz ısısı bulunur. Bu yüzden ısınma ve soğuma süreleri arasında farklılıklar vardır. Vereceğimiz örnek de aynı bu şekildedir. Yaz ayları geldiğinde denizlerin öz ısısı yüzünden su geç ısınıyor ve geç soğuyor. 

Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Fark

Isı ve sıcaklığın arasındaki farkların net bir şekilde anlaşılabilmesi için örnek vermek en iyi yol olacaktır. Katı bir maddeye ısı verilirse maddenin sıcaklığı artmaz. Fakat sıvı haldeki maddeye ısı verilirse sıcaklık kaynama noktasına gelene kadar artacaktır. Bu olay sıcaklık ve ısı arasındaki olayın farkını anlamamız için verilebilen en net örneklerden biridir. 

Isının enerji çeşidi, sıcaklığın ise bir ölçüm olduğundan bahsetmiştik. Arasındaki farklardan bir tanesi de ölçülme şekilleridir. Isı kalorimetre kabı ile ölçülürken sıcaklık ölçümü termometre ile yapılıyor. Bunun yanında matematik ve fizik konularındaki gösterimleri de farklarının anlaşılması için ayrılmıştır. Isı birimi karşımıza kalori(cal, Joule) olarak, sıcaklık birimi ise derece olarak karşımıza çıkar. 

Sıcaklık ve ısı arasındaki farklardan öne çıkan bir örnek olarak hal değişimini ele alabiliriz. Hal değişimi daha çok ısı ile alakalı olsa da sıcaklığın ve ısının arasındaki etki farkını ortaya çıkarıyor diyebiliriz. Peki, hal değişimi nedir? Hal değişimi ısının maddeler üzerindeki etkisine verilen addır. Yaz ayalarında dışarıda kalan suların zamanla buharlaşıp azalması hal değişimine verilebilen en net örneklerden birdir. 

Isı Ve Sıcaklık Arasındaki İlişki Nedir?

Sıcaklık ve ısı arasındaki ilişki bakıldığı zaman aynı gibi gözükür. Fakat bahsedildiği üzere bu tanımlama yanlış bir şekilde açıklanıyor. Yani konuyu özetlemek gerekirse ısısı fazla olan bir cismin sıcaklığı fazla, ısısı az olan bir cismin sıcaklığı da az olur. Her ne kadar birbirleri ile bağlantılı olarak görünseler de bu olay sıcaklık ve ısının ilişkisi olarak görülüyor. 

Maddelere etki eden ısı sıcaklık konusunda da değişime neden olur. Katı, sıvı ve gaz olarak karşımıza çıkan madde halleri, ısı ile birlikte değişim gösterirler. Maddelerin tanecikleri ısıya maruz kaldıkları zaman hızlanırlar. Bu da maddenin sıcaklığının artmasına sebep olur. Yani ısı ve sıcaklığın arasındaki ilişki çoğunlukla maddeler üzerinde meydana gelir. 

Isı ve sıcaklığın arasındaki ilişkiye verilebilen örneklerden bir tanesi de oda sıcaklığı olur. Evlerimizde kullandığımız ısıtma sistemleri sıcaklık ve ısı arasındaki ilişkiyle bağlantılıdır. Isınmak için kullandığımız kombi ve klimalar bir süre boyunca etrafa ısı yayıyorlar. Bu sayede ortam sıcaklığı artıyor ve sabit bir seviyede tutuluyor. 

Isının Maddeler Üzerindeki Etkisi

Isının maddeler üzerindeki etkisini incelememiz için maddenin üç halini ele almalıyız. Katı haldeki bir maddeye ısı uygulanırsa taneciklerinde hareketlenme başlar ve sıcaklık değeri artmaya başlar. Isı verilen süre ne kadar uzarsa madde hal değişimine o kadar yaklaşır. Daha sonra tanecikler hızlanır ve maddenin sıvı hali ortaya çıkar. Tabi ki de bu olay bütün katı maddelerde görülmeyebiliyor. 

Maddenin sıvı halinde de mantık aynı şekilde inceleniyor. Belirlenen sıvıya ısı verilmeye başlar ve tanecikler hızlanır. Hızlanan taneciklerin sıcaklık değeri artmaya başlar. Bu olay sıvı maddenin gaz haline geçene kadar da devam eder. Bir yandan da sıvı halde bulunan maddenin sıcaklığı gaz hale geçene kadar artmaya devam eder. 

Bahsettiğimiz üzere her maddeye uygulanan ısı dönüşüme neden olmaz. Katı halden sıvı hale geçen maddelerin tanecikleri ısı ile birlikte birbirlerinden ayrılırlar. Fakat bazı maddelerde bu tanecikler oldukça güçlü bir şekilde birbirlerine tutunulurlar. Bu yüzden de katı halden sıvı hale geçmeleri daha da zor bir hale gelir. 

Isı ve Sıcaklık Arasındaki Temel Farklar

Isı ve sıcaklık kavramları sıklıkla birbiriyle karıştırılsa da aslında aralarında belirgin farklar bulunuyor. İşte bu farkların detayları:

1. Sıcaklık derecesi: Sıcaklık bir madde veya cismin moleküllerinin kinetik enerjisini ifade eder.
2. Sıcaklık ölçer: Sıcaklığı ölçmek için kullanılan aletlerdir.
3. Sıcaklık artışı: Bir cismin moleküllerinin kinetik enerjisinin artması durumudur.

Isı ise bir maddenin sıcakığı farkından dolayı diğer maddeye enerji aktarmasıdır. Bu nedenle ısı ve sıcaklığın temel farkı, enerji transferi ile sadece moleküllerin hareketi arasındaki ayrımdır.

Dünyanın Ortalama Sıcaklığı Kaç Derecedir?

Dünyanın ortalama sıcaklığı, yüzeyinin genelinde değişkenlik göstermektedir. Ancak uzun vadeli kayıtlara dayanarak yapılan hesaplamalara göre, Dünya’nın yüzey sıcaklığı yaklaşık olarak 14 °C olarak belirlenmiştir. Bu değer, gezegenimizin genel ısıl dengesini gösteren önemli bir göstergedir. Dünya üzerindeki iklim koşulları, bu ortalama sıcaklık üzerinde oynamalar yapabilmektedir.

Ortalama Sıcaklık Değişimleri

Son yüzyılda hızla artan endüstriyel faaliyetler ve sera gazlarının atmosferde birikmesi, dünya genelinde sıcaklık artışına neden olmuştur. Bilim insanları, bu artışın kontrol altına alınması için sensörleri kullanarak sürekli olarak veri toplamaktadır. Bu sayede, değişimleri üzerinde kontrol sağlanmaya çalışılmaktadır.

Isı Transferi: İletim, Konveksiyon ve Radyasyon

Isı transferi, enerjinin bir noktadan diğerine hareket etmesi sürecidir. Bu süreç üç farklı yöntemle gerçekleşir: iletim, konveksiyon ve radyasyon. İletim, katı maddeler arasındaki doğrudan temas yoluyla gerçekleşir. Konveksiyon ise bir sıvı veya gazın taşınmasıyla oluşur. Radyasyon ise enerjinin elektromanyetik dalgalar aracılığıyla yayılmasıdır.

Termodinamiğin Temel Kanunları ve Sıcaklık Kontrolü

Termodinamiğin temel kanunları, enerjinin korunduğu ve dönüştürülebileceği prensibine dayanır. Birinci kanuna, enerjinin her zaman korunduğunu ve sadece biçiminin değişebileceğini belirtir. İkinci kanun ise enerjinin doğal olarak düzensiz biçimde kaybolduğunu ifade eder.

Sıcaklık Kontrolü

Sıcaklık, bir maddenin moleküllerinin hareket enerjisinin bir göstergesidir. Kontrol içeriği, sıcaklığı ayarlamak ve istenen seviyede tutmak için kullanılan yöntemleri içerir. Bu yöntemler arasında termometreler, termostatlar ve ısıtma/soğutma sistemleri bulunmaktadır.

Gündelik Hayatta Sıcaklık ve Isı Uygulamaları

Gündelik hayatta bu kavramları sıkça karıştırılsa da aslında farklı anlamlara geliyor. Sıcaklık, bir cismin içinde bulunduğu ortamın enerji seviyesi olarak tanımlanırken, ısı ise maddenin iç enerjisini ve moleküller arası etkileşimi ifade eder. Ayrıca günlük yaşamda kış aylarında yapılan soba yakma, battaniye kullanma gibi uygulamalar ısı transferini arttırmayı amaçlar. Isının korunması için ise yalıtım malzemeleri kullanılır.