5- Maddenin Isı ile Etkileşimi

Sıcaklık – Madde Miktarı İlişkisi

Bir etkinlik yapalım

Malzemeler:

• İki adet erlenmayer
• İki adet ispirto ocağı yada ısıtıcı
• İki adet saçayak
• Süre öçer
• İki adet termometre

Önce erlenmayerlere farklı miktarda su bırakalım ve ilk sıcaklıkları ölçelim. Sonra  ispirto ocaklarını yakalım ve saçayakların altına yerleştirelim ardından erlenmayerleri bu saçayakların üzerine bırakıp termometre yardımı ile 10 dakika boyunca sıcaklıkları not alalım.

Zaman	250 ml’lik sıvı	500 ml’lik sıvı
Başlangıç	15 0C	15 0C
5. dakika	25 0C	20 0C
10. dakika	35 0C	25 0C
15. dakika	45 0C	30 0C

Sıvıların başlangıç sıcaklıkları aynı olmasına rağmen 10 dakika sonraki sıcaklıkları neden farklı olmuştur?

Sıvılar aynı miktarda ısı almalarına rağmen sıvı miktarları farklı olduğu için sıcaklık değişimleri aynı olmayacaktır. Yani farklı madde miktarları aynı sıcaklığa ulaşmak için farklı miktarda ısıya ihtiyaç duyarlar.

Unutma,Miktarları farklı aynı iki maddeden miktarca az olanın sıcaklığı daha fazla yükselir!

Sıcaklık – Verilen Isı İlişkisi

Yukarıda verilen etkinliği madde miktarını sabit tutarak tekrar yapalım.

Miktarı aynı olan sıvılardan ilkini 10 dakika, diğerini ise 30 dakika boyunca eşit ısıtıcılarla ısıttığımızda, miktarları aynı olmasına rağmen kısa süre ısıtılanın sıcaklık değişimi de az olmaktadır. Öyle ise ısıtma süresi azaldıkça sıcaklık değişimi de azalır.

Çok şey istedim biliyorum ama bunu da unutmamalısın,Verilen ısının süresi azaldıkça sıcaklık değişimi de azalır!

Isı Miktarı – Sıcaklık İlişkisi

Acaba aynı miktarlardaki iki sıvıdan birini tek ısıtıcı, diğerini ise iki ısıtıcıyla eşit süre boyunca ısıtırsak sıcaklık değişimi nasıl olur?

İşlem sonucunda iki ısıtıcıyla eşit sürede ısıtılan sıvının sıcaklık değişiminin daha fazla olduğunu gördük. Yani ısı miktarı fazla olanın sıcaklık değişimi de fazla olur.

Yine mi deme! Bu son,Eşit miktarda iki maddelerden ısı miktarı fazla olanın sıcaklık değişimi de fazla olur!

Öz ısı

Maddelerin sıcaklık değişimlerinin kütleye, ısıtma süresine ve ısıtıcı sayısına bağlı olduğunu gördük. Peki maddenin cinsi sıcaklık artışını etkiler mi?

Bir etkilik daha yapalım mı?

(Heyecanla evet dediğinizden eminim  )

Malzemeler

• İki adet ısıtıcı
• İki adet saçayak
• İki adet erlenmayer (veya ısıya dayanıklı iki cam şişe)
• 250ml su
• 250ml yağ
• İki adet termometre
• Süre ölçer

Erlenmayerlerden birine 250ml su, diğerine 250ml yağ koyalım ve ısıtıcılar üzerine yerleştirilen saçayaklara bırakalım. Süre ölçeri 5 dakikaya ayarladıktan sonra ısıtıcıları çalıştırıp 5 dakika boyunca sıvıların sıcaklık değişimlerini aşağıdaki tabloya not alalım.

Sıcaklık	Su	Yağ
Başlangıç
1. dk.
3. dk.
5. dk.

Verilen süreler sonunda sıcaklıkları ölçtüğümüzde tablomuz şu şekilde olacaktır;

Sıcaklık	Su	Yağ
Başlangıç	20 0C	20 0C
1. dk.	21 0C	28 0C
3. dk.	25 0C	44 0C
5. dk.	30 0C	72 0C

Dikkat edilirse suyun aynı süre sonundaki sıcaklık değişimi, yağın sıcaklık değişiminden az oldu. Yani maddenin cinsi sıcaklık değişiminde etkilidir

Son demiştim özür dilerim ama bunu unutmuşumCinsleri farklı maddelerin sıcaklık değişimi de farklı olur!

Bir maddeden 1 g alıp bunun sıcaklığını 1 ⁰C arttırmak için vereceğimiz ısıya öz ısı denir ve öz ısı her saf madde için farklıdır. Birimi j/g.⁰C veya cal/g.⁰C’dir

Bazı maddelerin öz ısıları şu şekildedir;

Su	4,18 j/g.0C
Yağ	1,96 j/g.0C
Demir	0,44 j/g.0C
Bakır	0,38 j/g.0C
Hidrojen	0,41 j/g.0C

Öz ısı değeri küçük olan maddelerin sıcaklık değişimi de fazla olur. Örneğin ilk sıcaklıkları, ısıtma süreleri ve ısıtıcı sayıları aynı olan demir ve bakırdan bakırın son sıcaklığı daha fazla olacaktır.

Öz ısı madde miktarına bağlı değildir ve maddeler için ayırt edici bir özelliktir!