MOLEKÜL HAREKETİ SICAKLIĞIN DEĞİŞMESİNE YOL AÇAR.

Transkript

1 I S I ENERJİSİ

2 MOLEKÜL HAREKETİ SICAKLIĞIN DEĞİŞMESİNE YOL AÇAR.

3 BÜTÜN MOLEKÜLLER HAREKETLİDİR

4 MOLEKÜLLERİN ISINDIKÇA HIZLARI ARTAR.

5 KATI CİSİMLERİN MOLEKÜLLERİ ÇOK AZ HAREKET EDERLER.

6 SIVILARIN MOLEKÜLLERİ DAHA HAREKETLİDİR

7 GAZ MOLEKÜLLERİ EN HAREKETLİ LERİDİR.

8 BU YÜZDEN KATILAR ISINDIKÇA SIVIYA

9 SIVILAR ISINDIKÇA GAZA DÖNÜŞÜR.

10 MADDENİN SICAKLIĞINI MOLEKÜLLERİN HAREKETLILIĞI BELİRLER.

11 BU HAREKETLİLİĞİ YANİ SICAKLIĞI ÖLÇMEK İÇİN derece Cantigrad ( o C) derece Fahrenheit ( o F) VE Kelvin ( K ) KULLANILIR.

12 KELVIN SANTIGRAD FAHRENHEIT 0-273???

13 0 C 0 F 100 eşit parça 0 a b-32 a 180 b eşit parça

14 100 O C KAÇ O F EŞİT? KIRMIZI OK UZUNLUĞU 100 O C x O F 0 32 = MAVI OK UZUNLUĞU = X X-32= X= X=212 O F

15 0 O F KAÇ O C EDER? 0 O C O F 32 KIRMIZI OK = SARI OK X = X 0 X = -32x X = O C

16 MOLEKÜLLER HIZLANABİLMEK VE SICAKLIKLARINI ARTIRABİLMEK İÇİN KENDİLERİNİN DIŞINDAKİ ORTAMDAN ENERJİ (ISI) ALIRLAR.

17

18 MOLEKÜLLER YAVAŞLAMAK VE SOĞUMAK İÇİN ENERJİ (ISI) VERİRLER.

19 Q: verilen veya alınan ısı enerjisi m: kütle c: özısı Δt: sıcaklık farkı Q=m.c.Δt

20 CİSİMLERE İŞ YAPABİLME KABİLİYETİ KAZANDIRDIĞI İÇİN ISI bir ENERJİ türüdür.

21 ISI ENERJİSİ BİRİMİ KALORİDİR. BU BİRİM SU BAZ ALINARAK BELİRLENİR. 1 GRAM SUYUN SICAKLIĞINI 1 O C YÜKSELTMEK İÇİN GEREKEN ENERJİ BİR KALORİDİR.

22 ISI ENERJİSİ ALIS VERİŞİNDE MUTLAKA SICAKLIK DEGİŞMESİ VEYA HAL DEĞİŞİMİ GÖZLEMLENİR.

23 SICAKLIĞI 40 O C YE ÇIKARTMAK IÇIN B KABI 15 0 C A DAHA ÇOK ISITILIR. 5 0 C B

24 5 0 C A SICAKLIĞI 40 0 C YE ÇIKARTMAK İÇİN A KABI DAHA ÇOK ISITILIR. 5 0 C B

25 SICAKLIĞI 40 0 C YE ÇIKARTMAK İÇİN A YA DA B DEN 15 0 C ISI EMME 15 0 C A KAPASİTESİ BÜYÜK OLAN DAHA ÇOK ISI ALIR. B

26 GÖRÜLDÜGÜ GİBİ BİR MADDEYE VERİLEN ISI ENERJİSİ ÜÇ BÜYÜKLÜĞE BAĞLIDIR. *MADDE MİKTARI * SICAKLIK FARKI * MADDENİN ÖZEL LİĞİ (ISINMA ISISI)

27 SOĞUYAN MADDE ISI VERİR. BU ISININ BAŞKA BİR ORTAM TARAFINDAN KAZANILMASI YANİ EMİLMESİ GEREKİR.

28 ISI ALAN MADDE ISINIR MADDEYE ISI VEREN ORTAM SOĞUR. BU ISI ALIŞ VERİŞİ ALINAN ISI = VERILEN ISI EŞİTLİĞİ SAĞLANINCA SONA ERER.

29

30 ÖRNEK SORU

31 20 O C DE 50 G DEMİR PARÇASI 100 O C YE KADAR ISITILINCA KAÇ KALORİ ISI ENERJİSİ KAZANIR? (DEMİRİN ISINMA ISISI 0.1 cal/g O C)

32 ISI KAVRAMLAR

33 ISI KAYNAKLARI Kömür, odun, petrol, linyit, doğalgaz gibi yakıtların yakılmasıyla ısı enerjisi ortaya çıkmaktadır. Elde edilen ısı enerjisi ilk önce mekanik enerjiye, daha sonra elektrik enerjisine dönüştürülür. Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok azdır düzenlidir. Metaller (Bakır, alüminyum, demir, ) gibi. Isıyı iyi iletemeyen maddelere ısı yalıtkanı denir. Isı yalıtkanlarını oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok fazladır. Tahta, plastik, beton, hava ısı yalıtkanıdır.

34 ISININ YAYILMASI Isı enerjisi 3 şekilde yayılır. 1. İletim (conduction):katı maddenin molekülleri hızlandırılırsa, hızlanan bu moleküller yanındaki moleküle daha hızlı çarpacağından onları da hızlandırır. Bu olay katı boyunca devam eder ve sıcaklık her tarafına dağılmış olur. 2. Taşınma (convection): Sıvı ve gazlarda sıcak bölgeden soğuk bölgeye ısının maddesel yer değiştirme ile yayılmasıdır. Gazın veya sıvının ısınan bölgesinde kısmi basınç artar ve yüksek basınçtan düşük basınca doğru gaz hareketi olur. 3. Işıma (radiation): Isı enerjisinin tanecik olmadan ışınlar sayesinde yayılmasıdır. Isının yayılmasında temas yoktur ve boşlukta veya saydam ortamlarda gerçekleşir. Güneş, elektrik sobası, akkor halindeki cisimler Koyu renkli yüzeyler, açık renkli yüzeylere göre daha fazla ışıma yaparlar ve daha fazla ısı soğururlar. Mat yüzeyler, parlak yüzeylere göre hem daha fazla ışıma yaparlar hem de daha fazla ısı soğururlar.

35 ISININ YALITIMI Yalıtım: Bir maddeyi sıcak veya soğuk tutmak için ısı alışverişini önleme işlemi.(örneğin binaların pencerelerine evi sıcak tutmak için çift camlı pencere takılması.) Yalıtım malzemesi: Plastik köpük (strafor), ahşap, asbest, volkan tüfleri, katran, fosfatlar, cam yünü, silikon yünü vb. maddeler kullanılır. Yalıtım Nerede Gereklidir?: Buzdolabı, termos gibi ısı korunması için üretilmiş araçlar; çatı, pencere, su depoları gibi ısı kaybı olabilecek bölgeler gibi

36 GENLEŞME Isı alan cisimlerin moleküllerinin hareketi artar. Bu da moleküller arası uzaklığın artmasına neden olur. Cismin hacmi artar yani genleşir. Isıtılan cisimlerin hacminde meydana gelen artışa genleşme, azalmaya ise büzülme denir. Elektrik telleri yazın sarkık, kışın ise gergin durur. Tren raylarının birleşme yerlerinde genleşmeden dolayı boşluk bırakılır. Katılarda Boyca Uzama Katı bir çubuk, ısıtılıp sıcaklığı artırıldığında boyunun uzadığı gözlenir. Yüzeyce Genleşme Bir levhanın genleşmesi iki boyutunda birden olur. Hacimce Genleşme Bütün maddeler hacimce genleşir. Cismin 3 boyutunda birden olan genleşmeye denir. ΔL = L 0. λ. Δt ΔS = S 0. 2λ. Δt ΔV = V 0. 3λ. Δt

37 GENLEŞME Sıvılarda Genleşme Sıvılar içinde bulundukları kabın şeklini alır. Isıtılan bir sıvı, hacimce genleşir. Sıvıların genleşme katsayısı katılarınkinden büyük olduğu için sıvı, kaptan daha fazla genleşir ve taşma olur. Suyun genleşmesi diğer sıvılardan farklıdır. Suyun hacmi +4 C de en küçük değerini alır. +4 C den itibaren sıcaklığı azalsa da artsa da hacmi artar. Bu özelliği ile su yüzeyden buz tutmaya başlar. ΔV = V 0. a. Δt ΔV = V 0. b. Δt Gazlarda Genleşme Gazların genleşme katsayıları aynı olduğundan bütün gazlar eşit sıcaklık farkında eşit miktarlarda genleşir. Genleşme katsayısı b=1/273 tür.

38 ISI ALIŞVERİŞİ Alınan Isı = Verilen Isı Q alınan = Q verilen m 1.c 1.(t-t 1 ) = m 2.c 2.(t 2 - t) Sıcaklıkları 100 ve 40 o C olan iki cisim için sıcak cisim soğurken soğuk cisim ısınır. Sonunda iki cisim ortak bir sıcaklıkta buluşurlar. Bu sıcaklığa denge sıcaklığı denir. Sıcaklıklar eşitlendiğinde, artık ısı transferi olmaz. Isı alışverişi bitmiştir. Denge sıcaklığı 70 o C çıktığına göre cisimlerin ısı sığaları eşittir. Çünkü 100 ile 40 o C ın tam ortası 70 o C dir. Isı sığası büyük olanın sıcaklığı daha az değişir ve denge sıcaklığı ilk sıcaklığına yakın olur.

39 HAL DEĞİŞİMİ Madde hal değiştirirken sıcaklığı değişmez. Erime ile donma; kaynama ile yoğunlaşma birbirinin tersidir. Bir maddenin erime sıcaklığı ile donma sıcaklığı; kaynama sıcaklığı ile yoğunlaşma sıcaklığı eşittir. Erime-Donma Noktası Basınç Maddelerin saflığı erime ve donma noktasına etki eder. Buharlaşma Olayı * Sıvı yüzeyinde ve her sıcaklıkta olur. * Maddeler dışarıdan ısı alarak buharlaşırlar. * Sıcaklığın artması buharlaşmayı hızlandırır. * Açık hava basıncı azalması buharlaşmayı artırır. * Sıvının açık yüzey alanı arttıkça buharlaşma artar. * Rüzgarlı havada buharlaşma daha fazla olur.

40 HAL DEĞİŞİMİ Kaynama-yoğunlaşma Sıvının sıcaklığının yükselmesiyle meydana gelen buhar basıncı, sıvının yüzeyine etki eden basınca eşit olduğu an, sıvı kaynamaya başlar. * Kaynama ve yoğunlaşma anında maddenin sıcaklığı değişmez. * Bir maddenin kaynama sıcaklığı ile yoğunlaşma ısısı eşittir Deniz düzeyinde 100 C de kaynayan saf su, Ankara da 96 C de, Erzurum da ise 94 C de kaynar. Düdüklü tencerede basıncın artmasıyla sıvının kaynama sıcaklığı artırılır, dolayısıyla yemekler daha çabuk pişer. Örneğin suyun içine tuz karıştırılırsa, kaynama noktası yükselir Süblimleşme Bazı katı maddeler ısıtılınca sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâle geçerler. Bu olaya süblimleşme denir. Naftalin veya ernet gibi katı koku yayan maddelerin zamanla azaldığı görülür. Fakat hiç sıvılaştığı görülmez.

41 HAL DEĞİŞİMİ