İçerik Başlıkları

  1. 01. Isı ve Sıcaklık Nedir?
  2. 02. Hal Değişimi
  3. 03. Genleşme
  4. 04. Örnek Sorular

Isı sıcaklık ve genleşme fiziğin en önemli konularından biridir. TYT fizikte çıkmış sorular incelendiğinde her sene mutlaka bu konudan bir veya iki soru çıktığını görebiliriz. Bu nedenle özellikle TYT'ye hazırlanan öğrencilerin bu konuyu iyice anlaması, bolca soru çözerek farklı soru tiplerine aşinalık kazanması oldukça önemlidir. Bu sırada sadece İstanbul fizik özel ders değil, tüm Türkiye'de ister Ankara fizik özel ders ister diğer illerde özel ders öğrencilere rehber olacaktır.

Bildiğiniz gibi, sınavda ne kadar fazla doğru soru cevaplarsanız toplam puanınıza o denli etkisi olur. O yüzden hiç bir dersi ve hiçbir konuyu es geçmeden çalışmanızı tavsiye ederiz. Bu yazıdan da mutlaka yararlanacağınız, eksiğiniz olduğunu fark edeceğiniz başlıklar olacaktır. Bir fizik öğretmeni yardımı almanız en iyi seçeneklerden birisidir. Kaleminizi defterinizi hazırlayın ve not almaya hazır olun. Haydi ozaman ısı ve sıcaklığın tanımlarını öğrenerek başlayalım!

En iyi Fizik öğretmenleri müsait
Yağmur
5
5 (23 yorum)
Yağmur
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Hd
5
5 (14 yorum)
Hd
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Dr physicist
5
5 (84 yorum)
Dr physicist
₺450
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Can
5
5 (23 yorum)
Can
₺550
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Berk
5
5 (43 yorum)
Berk
₺400
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Cankat
5
5 (14 yorum)
Cankat
₺150
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Ege
5
5 (15 yorum)
Ege
₺480
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Harun
5
5 (24 yorum)
Harun
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Yağmur
5
5 (23 yorum)
Yağmur
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Hd
5
5 (14 yorum)
Hd
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Dr physicist
5
5 (84 yorum)
Dr physicist
₺450
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Can
5
5 (23 yorum)
Can
₺550
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Berk
5
5 (43 yorum)
Berk
₺400
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Cankat
5
5 (14 yorum)
Cankat
₺150
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Ege
5
5 (15 yorum)
Ege
₺480
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Harun
5
5 (24 yorum)
Harun
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Başlayın

Isı ve Sıcaklık Nedir?

Sıcaklık maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçüsü olarak tanımlanabilir. Maddenin sıcaklığı arttıkça moleküllerin titreşim hızı artar. Sıcaklık azalırsa titreşim hızı azalır.

Maddenin sıcaklığı termometre ile ölçülür.

Suyun donma sıcaklığı 0ºC, suyun kaynama sıcaklığı ise 100ºC olarak kabul edilir.

Termometreler

Bir cismin veya bir ortamın sıcaklığı termometre ile ölçülür. Termometreler, maddelerin genleşmesinden faydalanılarak yapılır. Ayrıca termometrede kullanılan maddenin cinsi de önemlidir. Bazı maddeler çok düşük sıcaklıklarda hal değiştirirken bazıları ise yüksek sıcaklıklarda hal değiştirir.

Buna bağlı olarak çok düşük ve çok yüksek sıcaklıkları ölçebilmek için değişik termometre türleri geliştirilmiştir.

1. Sıvılı termometre: Sıvı olarak cıva ya da alkol kullanılır. Ölçeklemede suyun donma ve kaynama sıcaklığı baz alınır.
2. Katı (metal) termometre): Yüksek sıcaklıkları ölçmek için tercih edilir.
3. Gazlı termometre: Çok düşük sıcaklık değerlerini ölçmek için kullanılır. Gazların sıcaklık değişimi ile basınçlarının özelliğine göre çalışırlar.
4. Dijital termometre:Maddelerin elektriksel iletkenliğinin sıcaklıkla değişimine bağlı olarak çalışır.

Elektrik Akımı ve Manyetizma hakkında daha fazla bilgi almak için buraya tıklayın.

termometre güneş
Termometrelerde Celsius, Fahrenheit veya Kelvin gibi değişik ölçekler kullanılır. |Kaynak: Pixabay

İç enerji

Maddenin moleküllerinin sahip olduğu toplam kinetik ve potansiyel enerjiye maddenin iç enerjisi denir. Bir madde ısıtılırsa iç enerjisi artar, soğutulursa iç enerjisi azalır. Örneğin kaynayan suyun iç enerjisi bir buz kübünden daha fazladır. Buz, kendisinden daha sıcak bir addeye dokundurulduğunda iç enerjisi artar ve erimeye başlar.

İç enerji doğrudan ölçülemez. Ama iç enerjideki değişim ölçülebilir. İç enerjideki değişim sisteme verilen ısı ve yapılan işin toplamına eşittir.

∆U = Q + W

Saf bir madde hal değiştirirken sıcaklığı(moleküllerin ortamla kinetik enerjisi) değişmez fakat iç enerjisi değişir. Örneğin kaynamakta olan suyun sıcaklığı değişmez.

Bazı kavramların günlük hayattaki kullanımları, fizik bilimindeki tanımlarına uymaz. Bu da öğrencilerde kavram yanılgısına sebep olur. Isı ve sıcaklık kavramlarıyla ilgili bazı yanlış ve doğru kullanımları inceleyelim:

Yanlış kullanım: Havanın ısısı arttı/azaldı.
Doğru kullanım: Havanın sıcaklığı arttı/azaldı.

Yanlış kullanım: Vücut ısısı 36 derece.
Doğru kullanım: Vücut sıcaklığı 36 derece.

Yanlış kullanım: Bu maddenin ısısı diğerinden daha yüksek/düşük.
Doğru kullanım: Bu maddenin sıcaklığı diğerinden daha yüksek/düşük.

Isı Nedir

Temas halindeki iki sistem arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanan enerji alış verişi sürecine ısı denir. Isı bir enerji aktarım yoludur, tıpkı iş gibi. İş’te enerji aktarımı uygulanan kuvvetlerle gerçekleşirken, ısıda enerji aktarımı atomların ve moleküllerin çarpışması sonucu gerçekleşir. Isıyla bir cismin ya da sistemin iç enerjisi değiştirilebilir, sistemin sıcaklığı artabilir ya da sistem hal değiştirebilir.

Isı üç şekilde yayılır:

  1. İletim yolu ile: Sadece katılarda görülür. Enerji molekülden moleküle aktarılarak ısı taşınmış olur.
  2. Taşıma (Konveksiyon) yolu ile: Sıvı ve gazlarda görülür. Isınan sıvı veya hava molekülünün özkütlesi azalır ve yükselmeye başlar, bu şekilde konveksiyon gerçekleşir.
  3. Işıma (radyasyon) yolu ile: Katı, sıvı, gaz maddelerinin hepsi çevresini ışıma yoluyla ısıtabilir.

Isı ve sıcaklık günlük yaşantımızda sıkça kullandığımız iki kavramdır. Fakat bu kavramlar çoğu kez birbirine karıştırılır.

IsıSıcaklık
Isı bir enerjidirEnerji değildir. ddenin aldığı ısının ölçümüdür
Q ile gösterilirT ile gösterilir
Kalorimetre kabı ile ölçülürTermometre ile ölçülür
Birimi kalori (cal) ya da Joule'dür (J)Birimi Celcius'tur
Madde miktarına bağlıdırMadde miktarına bağlı değildir.
Isı alan her maddenin sıcaklığı yükselmezSıcaklığı yükselen her madde ısı almıştır

Hal Değişimi

kırağı düşen dal
Maddelerin hal değişimleriyle hayatımızda her gün karşılaşırız. |Kaynak: Pixabay

Maddeler ısı alışverişi sonucunda katı, sıvı ya da gaz hallerine dönüşür. Bu dönüşümler; erime, donma, buharlaşma ve yoğuşmadır. Hal değişimi sırasında maddenin sıcaklığı değişmez. Kütlesi m olan bir maddenin hal değişmesi için gerekli olan ısı miktarı aşağıdaki gibi hesaplanır.

Q = m . L                L: Maddenin hal değiştirme ısısıdır.

Katı, sıvı, gaz hallerinde bulunabilen maddeler bir halden diğer bir hale geçiş yapabilir. Bu geçiş için ya maddeye ısı verilmeli ya da maddeden ısı alınmalıdır.

Madde hal değiştirirken sıcaklığı değişmez.

Erime ve Donma

Maddenin katı halden sıvı hale değişmesine geçmeye erime denir. Maddenin erimesi için dışarıdan enerji alması gerekir.

  • Saf maddelerde erime sadece belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir. Bu sıcaklığa saf maddenin erime noktası ya da erime sıcaklığı denir.
  • Belli basınçtaki erime sıcaklığı ve erime ısısı katıların ayırt edici özelliğidir.
  • Basınç değişirse erime noktası değişir. Maddenin erirken hacmi küçülüyorsa (buz gibi) basıncın artması, hacmin küçülmesini kolaylaştıracağından erime noktası düşer.
  • Maddenin erirken hacmi büyüyorsa (Al, Au, Ag, Cu gibi) basıncın artması hacmin büyümesini zorlaştıracağından erime noktası yükselir.
  • Sıvı içinde çözünen yabancı maddeler donma noktasını düşürür.

Sıvı halden katı hale geçmeye donma olayı ya da süreci denir. Madde donarken çevreye enerji verir.

  • Saf maddelerde donma sadece belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir, bu sıcaklık maddenin donma noktası ya da donma sıcaklığı olarak adlandırılır.

Örneğin, su 0 °C’de donar, buz da 0 °C’de erir.

Kaldırma kuvveti ve Basınç konusunda eksikleriniz varsa bu üniteyi ele aldığımız yazıyı inceleyebilirsiniz.

Kaynama ve Buharlaşma

Sabit basınç altında bütün sıvı maddelerin, sıvı halden gaz hale geçtiği sabit bir sıcaklık vardır. Bu sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. Deniz seviyesinde suyun kaynama sıcaklığı 100 °C’dir.

Kaynama süresince sıcaklık sabittir. Sıvının safsızlığı kaynama noktasını değiştirir. Mesela tuzlu su saf suya göre daha yüksek kaynama noktasına sahiptir.

Sıvı bir maddenin ısı olarak gaz haline geçmesi olayına buharlaşma denir. Buharlaşma olayı sıvı yüzeyinde olur. Isı alan sıvı moleküllerinden bazıları sıvı yüzeyinde,moleküller arası çekim kuvvetini ve sıvının yüzey gerilimini yenerek gaz fazına geçer.

  • Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir.
  • Maddeler dışarıdan ısı alarak buharlaşırlar. Dolayısıyla buharlaşmanın olduğu yerde serinleme olur.
  • Sıcaklığın artması buharlaşmayı hızlandırır.
  • Açık hava basıncının azalması buharlaşmayı artırır.
  • Sıvının açık yüzey alanı arttıkça buharlaşma daha fazla olur.
  • Rüzgarlı havada buharlaşma fazla olduğundan çamaşırlar daha çabuk kurur.

Kaynama ve buharlaşma farklı süreçlerdir. Örneğin, kolonyayı elinize dökünce kısa bir süre içinde sıvı halden gaz haline dönüşür, yani buharlaşır.

 Yoğuşma/Yoğunlaşma

Sabit basınç altında bütün gaz maddelerin, gaz halden, sıvı hale geçtiği sabit bir sıcaklık vardır. Bu sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir. Deniz seviyesinde su buharının yoğunlaşma sıcaklığı 100 °C’dir.

Gözlüklü biri soğuk bir ortamdan sıcak bir ortama girerse gözlükleri buğulanır. Çünkü havadaki nem yani su buharı bulunduğu ortama göre daha soğuk olan gözlük camına değince yoğunlaşır.

Yağmurlu bir havada evinizin camına nefesinizi üflerseniz su damlacıklarının oluştuğunu görürsünüz. Bu olayın da nedeni nefesinizdeki sıcaklığı cama göre daha yüksek olan su buharının cama değince yoğunlaşıp sıvı hale geçmesidir.

Süblimleşme ve Kırağılaşma

Bir katının sıvı hale geçmeden doğrudan gaz haline geçmesine süblimleşme denir. Naftalin ve iyot süblimleşme ile hal değiştiren maddelere örnek olarak verilebilir.

Süblimleşme ve kırağılaşma pek alışık olmadığımız hal değişimi durumlarıdır. Süblimleşme her sıcaklıkta gerçekleşir. Bir katı madde süblimleşirken çevreden enerji alır.

Kırağılaşma ise maddenin çevreye enerji vererek, sıvı hale hiç geçmeden doğrudan gaz halden katı hale geçmesine denir.

Kırağılaşma ile süblimleşme birbirine ters hal değişimlerinin isimleridir.

Önemli TYT’de soru çıkma ihtimali yüksek olan dalgalar konusunu da çalışmayı unutmayın.

elektrik direği
Elektrik direklerindeki tellerin yazın sarkması da genleşmeye bir örnektir. |Kaynak:Pixabay

Genleşme

Isı alan cisimlerin moleküllerinin hareketi artar. Bu da moleküller arası uzaklığın artmasına neden olur. Bunun sonucunda da cismin hacmi artar yani genleşir.

Isıtılan cisimlerin hacminde meydana gelen artışa genleşme, azalmaya ise büzülme denir.

Genleşme ve büzülmelerin sonucunda elektrik tellerinin yazın sarkık, kışın ise gergin durduğu görülür. Tren raylarının birleşme yerlerinde genleşmeden dolayı boşluk bırakılır.

Genleşme miktarı aşağıdaki etmenlere bağlıdır;

  • Maddenin türüne: Boyutları aynı olan iki maddenin sıcaklıkları eşit miktarda artırıldığında genleşme katsayısı büyük olan madde daha fazla genleşir. Aynı şekilde bu maddelerin sıcaklıkları eşit miktarda azaltıldığında genleşme katsayısı büyük olan madde daha fazla büzülür.
  • İlk boyutlarına: Maddelerin ısı alışverişi yapmadan önceki hacmi ne kadar fazla ise hacimlerindeki değişim de o kadar fazla olur. Genleşme ve büzülme miktarı, maddelerin ilk hacimleri ile doğru orantılıdır.
  • Sıcaklık değişiminin büyüklüğüne: Maddelerin aldığı ya da verdiği ısı ne kadar büyük olursa sıcaklıklarındaki değişim o kadar fazla olur.

TYT'nin önemli konularından biri olan Optik konusunu detaylarıyla anlattığımız yazımıza göz atın.

Örnek Sorular

1.Aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Isı bir enerji çeşididir.

B) Isı veren katı maddenin sıcaklığı artar.

c) 30 C sıcaklığın iki katı 60 c Sıcaklıktır.

D) Sıcaklığın birimi kaloridir.

E) Sıcaklık dinamometre ile ölçülür.

 

2.I. Kütle

II. Eylemsizlik

III. Genleşme katsayısı

I, II, III ile verilen niceliklerden hangileri maddelerin ortak özelliklerindendir?

A) Yalnız I    B) YalnızII    C) Yalnız III    D)I ve l     E) I, Il ve III

 

3.Isıca yalıtılmış bir ortamda yalnız birbirleri ile ısı alışverişi yapan iki cismin aşağıdaki niceliklerinden hangisi kesinlikle farklıdır?

A) Sıcaklıklar     B) Isıları     c) Kütleleri      D) Öz ısıları      E) Isı sığaları

 

4.Bugün hava sıcaklığı O'C'dir.

Yarın hava sıcaklığı bugünün sıcaklığının üçte biri kadar azalacağına göre yarın hava sıcaklığı ° C olur?

A) 0        B) -273        C) -100       D) -91          E) -182

 

4.Saf su dolu kap içine buz parçaları atıldığında su donmaya başladığına göre, buz-su kanışımı için,

I. Suyun sıcaklığı değişmez.

II. Su ve buzun toplam hacmi artar.

III. Buzun özkütlesi değişmez.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

(Buharlaşmalar önemsizdir.)

A) Yalnız I     B) Yalnız I      C) I ve lII       D) I ve II       E) II ve III

>

Özel ders öğretmenleri ve öğrencilerini buluşturan platform

İlk ders ücretsiz

Bu yazıyı beğendiniz mi? Puanlayın!

5,00 (1 puanlama)
Loading...

Şule

Selam ben Şule! Seyahat etmeyi, keşfetmeyi ve yeni insanlar tanımayı seven, dillerin yapı ve kurallarına büyük ilgi duyan biriyim.