8. Sınıf Fen Bilimleri - Isınmanın maddenin cinsine, kütlesine ve sıcaklık değişimine bağlılığını de

Bu videoda ısınma kavramını, yani bir maddeye ne kadar ısı enerjisi verdiğimizi ve bu enerjinin neden farklı maddelerde farklı sonuçlar doğurduğunu öğreneceğiz. Isı, bir enerji türüdür ve bir cisme verilen ısı enerjisi onu daha sıcak hâle getirir. Sıcaklık ise bu hareketin ölçüsüdür; Celsius (°C), Kelvin (K) veya Fahrenheit (°F) gibi ölçeklerle ifade edilir. Isı ile sıcaklık aynı şey değildir: Bir bardak çay bir bardak çayın yarısı kadar sıcak olabilir ama daha fazla ısı içerebilir çünkü kütlesi daha büyüktür. Isı alışverişinde temel bağıntı Q = m · c · ΔT'dir. Q, verilen (veya alınan) ısı enerjisini; m, cismin kütlesini; c, o maddeye özgü bir özellik olan özgül ısı kapasitesini; ΔT ise sıcaklık değişimini temsil eder. Bu formül bize şunları söyler: Kütlesi büyük olan madde aynı sıcaklık değişimi için daha fazla ısı alır veya verir. Örneğin bir deniz günlerce yavaşça ısınırken, bir taş daha çabuk ısınır; suyun özgül ısısı (yaklaşık 4.186 J/kg°C) çok yüksektir, alüminyumunki (yaklaşık 900 J/kg°C) ise daha düşüktür. Bu nedenle eşit kütle ve eşit ısı verildiğinde, alüminyum çok daha fazla sıcaklık artışı yaşar. Eşit kütle ve eşit ısı verildiğinde sıcaklık değişimi büyük ölçüde c'ye bağlıdır; c küçükse ΔT büyük, c büyükse ΔT küçüktür. Aynı madde içinse (c sabit) ΔT, Q ve m arasında orantılıdır: Q arttıkça ΔT artar, m arttıkça ΔT azalır. Bu ilişkileri deneyle göstermek kolaydır: 50 mL ve 150 mL suyu eşit süre ısıtırsak daha az kütleli olan çok daha hızlı sıcaklık artar; farklı metalleri eşit kütle ve süreyle ısıtırsak düşük özgül ısılı olan daha çok sıcaklık yükselmesi gösterir. Enerjinin korunumu yasası gereği kapalı bir sistemde sıcak cisimler soğuk olanlara ısı verir; toplam enerji sabit kalır. Bir termosta birbirine dokunan farklı sıcaklıktaki iki madde dengeye geldiğinde, alınan ısı + verilen ısı = 0 olur. Bu mantıkla karışım denklemleri kurulabilir ve pratik örneklerde sıcaklık değişimleri hesaplanabilir. Bu videoda formülü, birimleri (Joule veya kilojoule, kilogram, °C) ve pratik ipuçlarını birlikte ele alıp sınav ve günlük hayattaki soruları çözmek için gerekli tüm adımları göreceğiz.