Isı enerjisi üç şekilde iletilir:
1. Konveksiyon
2. İletim
3. Işıma

1. Konveksiyon (Taşıma)

• Sıvı ve gaz ortamlarında ısı bu yolla yayılır. Isınan havanın özkütlesi küçüleceğinden dolayı yükselir. Sıcak hava molekülleri yukarı çıkacağından soğuk hava molekülleri aşağı iner. Böylece ısı kabın heryerinde aynı oluncaya kadar iletilmiş olur. Soba ve kalorifer peteğindeki ısı odaya bu yolla yayılır. Oda içinde yere yakın noktalar daha soğuktur.

2. İletim

• Katılarda ısı bu yolla yayılır. ısınan katının moleküllerinde titreşimleri artacak ve yanındaki moleküllerinin titreşime zorlayacaktır. Titreşim hareketi metalin bir ucundan diğer ucuna ilerleyecektir. Böylece ısı bir uçtan diğer uca yayılacaktır.

3. Işıma (Radyosyon)

• Güneşin ısısı dünyamıza bu yolla gelir. Isının iletilmesi için arada bir ortam olmasına gerek yoktur.
• Sıcaklıkları farklı iki madde havası alınmış ortamda birbirine değmeden ışıma yoluyla ısı alış verişinde bulunabilirler.
• Termosun içinin parlatılması ısının ışıma yoluyla dışarı çıkmasını engellemek içindir.

ÇÖZÜM: I ve III nolu sistemlerde ortak olmayan çubuklar K ile M ve I nolu termometrenin sıcaklığı önce arttığından K nin iletkenliği M den daha iyidir. II ve III nolu sistemlerde ortak
olmayan çubuklar L ile M ve III nolu termometrenin sıcaklığı II noludan daha önce arttığından M nin iletkenliği L den daha iyidir. Buna göre, iletkenlikleri büyükten küçüğe sıralarsak en
büyük K, sonra M en sonda L dir.
Yanıt B

[fizik_1_ygs_lys]

Sabit basınç altında bütün gazların hacimce genleşme katsayısı birbirine eşittir. Bundan dolayı hacimce genleşme katsayısı gazlar için ayırt edici bir özellik değildir.

UYARI: Katıların genleşme katsayısı sıvılardan, sıvıların genleşme katsayısı da gazlardan küçüktür.

[fizik_1_ygs_lys]

• Sıvılar konulduklar. kabın şeklini alır. Bu nedenle sıvıların yalnız hacimce genleşmesi incelenir.

• Aynı cins, kütleleri farklı sıvılara eşit miktar ısı verildiğinde sıvıların hacimce genleşme miktarı eşit olur.
• 
  Aynı cins, farklı hacimli sıvıların sıcaklıkları eşit miktarda değiştirildiğinde sıvıların hacimce genleşme oranları sıvıların hacimleri oranına eşittir.

Kap genleşmelerinin ihmal edildiği sistemlerde

K: Düzgün şekilli kaplarda sıvılar ısıtılırsa kabın tabanına yapılan sıvı basıncı değişmez.
L: Yukarı doğru genişleyen kaplarda sıvılar ısıtılırsa kabın tabanına yapılan sıvı basıncı azalır.
M: Yukarı doğru daralan kaplarda sıvılar ısıtılırsa kabın tabanına yapılan sıvı basıncı artar.

NOT:Bir maddenin ozkutlesinin (Dd), maddenin genleşme katsayısı (a) ile doğru orantılıdır.

NOT: 0°C sıcaklıktan itibaren sıcaklığı artan suyun +4°C ye kadar hacmi azalır. +4°C de suyun hacmi en küçük özkütlesi en büyük değerindedir. +4°C den sonra sıcaklığı artan su diğer sıvılar gibi davranarak hacmi artar.

• Buzun özkütlesi suyunkinden küçük olduğundan, su üstten donmaya başlar (kutuplarda ve kışın buz olan yerlerde).Eğer su için durum bu şekilde olmasaydı deniz, göl ve nehirlerde canlı hayat devam edemezdi.

• Sıcaklığın –20°C de olduğu bir ortamda bulunan bir gölün üst yüzeyi ortamla aynı sıcaklıktadır. Buz ile suyun temas halinde olduğu bir noktada sıcaklık 0°C gölün en alt noktasında ise suyun sıcaklığı +4°C civarındadır aralarında ise 0 ile +8°C arasındadır.

[fizik_1_ygs_lys]

• Maddelerin sıcaklığı değiştiğinde hacimlerinde meydana gelen değişmeye genleşme denir.
• Genleşmeyi katı, sıvı ve gazlarda olmak üzere üç bölümde inceleyeceğiz.

Katılarda Genleşme

1. Boyca genleşme

NOT: Genleşme katsayısı büyük olan cisim ısıtılınca daha çok genleşirken soğutulunca daha çok büzüşür.

Uzama katsayıları arasındaki ilişki lX > lY olan eşit boydaki
X ve Y çubuklarının,
– Sıcaklıkları eşit miktarda artırıldığında fiekil II deki gibi X in boyu Y ninkinden daha fazla uzar.
– Sıcaklıkları eşit miktarda azaltılırsa fiekil III deki gibi X in boyu Y ninkinden daha fazla kısalır.

Metal Çiftleri

• Eşit boydaki iki farklı metal çubuğun birbirine perçinlenmesi ile oluşturulan düzeneğe metal çifti denir.
• Farklı sıcaklıklardaki metal çubukları perçinlenmişse çubuklar arasında ısı alışverişi olur. Sıcaklığı yüksek olanın sıcaklığı azalırken boyu kısalır, sıcaklığı düşük olanın sıcaklığı artarken boyu uzar.

Uzama katsayıları arasındaki ilişki lA > lB olan, aynı sıcaklıkta ve eşit boydaki A ve B çubuklarının perçinlenmesi ile şekil I deki A–B metal çifti oluşturulmuştur.
Metal çifti ısıtıldığında, A çubuğu B çubuğundan daha fazla uzayacağından A çubuğu B nin üzerine şekildeki gibi bükülür.
Metal çifti soğutulduğunda, uzama katsayısı büyük olan A çubuğu B çubuğundan daha fazla kısalır. B çubuğu A in üzerine şekil II deki gibi bükülür

2. Yüzeyce Genleşme

Özellikler

• 
  Saf katı maddeler genleşirken veya büzülürken genel biçimleri değişmez. fiekildeki daire dilimi genleştiğinde r değerleri artarken Q açıları değişmez.

• Herhangi bir maddenin genleşmesi veya büzüşmesi fotokopik olacağından şekildeki içi boş metal levha ısıtıldığında genleşme dışarı doğru olacağından x ve y uzunlukları artar.

3. Hacimce Genleşme

[fizik_1_ygs_lys]

• Isıca yalıtılmış ortamda bulunan sıcaklıkları farklı iki cisimden, sıcaklığı yüksek olan cismin verdiği ısı sıcaklığı düşük olan cisim tarafından alınır. Isı alışverişi, cisimlerin sıcaklıkları eşit olana kadar devam eder.
• Isı alışverişi bittiğinde ısıl denge sağlanmış olur. Enerji yoktanvar olup vardan da yok olamayacağından Cisimler arasındaki verilen ısı, alınan ısıya daima eşittir.
• Qverilen = Qalınan
• 
  Isı alış verişi için maddenin sıcaklıkları farklı olmalıdır.
• 
  Isı akışı sıcaklığı büyük olan maddeden sıcaklığı küçük olan maddeye doğrudur.
• 
  Denge sıcaklığı büyük maddenin sıcaklığından büyük, sıcaklığı küçük olan maddenin sıcaklığından daha küçük olamaz.
• 
  Cisimler denge sıcaklığına ulaştıklarında ısı alış verişi biter.
  Alınan ısı verilen ısıya eşittir.
• 
  Farklı sıcaklıktaki sıvılar(cisimler) karıştırıldığında hal değişimi olmuyorsa karışımın denge sıcaklığı,

ÖRNEK: Isıca yalıtılmış kaptaki suyun içine bir parça buz atılıyor.
Isıl denge sağlandığında, kaptaki suyun kütlesinin azaldığı görülüyor.
Buna göre, başlangıçta
I. Suyun kütlesi buzunkine eşittir.
II. Suyun hacmi buzunkine eşittir.
III. Suyun sıcaklığı buzunkine eşittir.
yargılarından hangileri doğru olabilir?
A) YalnızI B)YalnızII C)Yalnız III D) I ya da II E) II ya da III
2002 ÖSS

ÇÖZÜM: Buzun kütlesi artacak suyun kütlesi azalacağıdan hal değişimi meydana gelmiştir. Hal değişiminin olması için ısı alış verişi olmalıdır. Buna göre suyun ve buzun sıcaklığı
başlangıçta eşit olamaz. (III. Yanlış) Suyun kütlesi veya hacmi buza eşit olabililr.
Yanıt D

ÖRNEK:

Isıca yalıtılmış kapalı bir kaba, sıcaklıkları farklı, katı haldeki K, L maddeleri birbirine dokunacak biçimde konuluyor.
Başlangıçta erime sıcaklığında olan L nin, ısıl denge kurulduktan sonra tümüyle eridiği gözleniyor.
Bu süreç sonunda,
I. K nin sıcaklığı artmış, L ninki değişmemiştir.
II. K nin sıcaklığı azalmış, L ninki değişmemiştir.
III. K nin sıcaklığı azalmış, L ninki artmıştır.
yargılarından hangileri doğru olabilir?
(Kaptaki havanın kütlesi önemsenmeyecektir.)
A) YalnızI B)YalnızII C)I ya da II D) I ya da III E) II ya da III

2005 ÖSS

ÇÖZÜM: L nin erimesi için K den ısı alması gerekir. K nin sıcaklığı azalırken L hal değiştirir ve sıcaklığı değişmeyebilir.
Fakat L nin hal değiştirmesi bittiği halde K den ısı almaya devam ederse L nin sıcaklığı artabilir.
Yanıt E

[fizik_1_ygs_lys]

• Sıvıların gaz haline geçtiği sıcaklığa kaynama sıcaklığı ya da kaynama noktası denir.
• Gazların sıvı hale geçtikleri sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı ya da yoğunlaşma noktası denir.
• Kaynama noktası = Yoğunlaşma noktası

Isıtılan Saf Bir Maddenin Hal Değişim Grafiği

I. Bölge

• Katı haldeki maddeye verilen ısı, maddenin sıcaklığını arttırır. Katı maddenin kinetik enerjisini yani sıcaklığını artırır.

Q = m.c.DT den
Q1 = m.cK(T2 – T1)
m: Cismin kütlesi (g)
cK: Cismin katı haldeki özısısıdır. (cal/g°C)

II. Bölge

• Bu bölgede katı maddeye verilen ısı, moleküller arasındaki bağın gevşemesine yani katı halden sıvı hale geçmeye harcanır. Maddenin potansiyel enerjisi artmaktadır.
• Maddenin sıcaklığı bu bölgede sabittir.

T2: Erime noktasıdır.
Katı halden sıvı hale geçen maddeler için gerekli ısı,
Q = m.Le
Q2 – Q1 = m.Le
m : Sıvıya dönüşen kütle (g)
Le : Erime ısısı (cal/g)

III. Bölge

• Bu bölgede sıvı madedeye verilen ısı sıvının kinetik enerjisini yani sıcaklığını artırır.

Q = m.c.DT
Q3 – Q2 = m.cS (T3 – T2)
cs: Cismin sıvı haldeki özısı (cal/g°C)
m: Maddenin kütlesi (kg)

IV. Bölge

• Bu bölgede sıvı maddeye verilen ısı, moleküller arasındaki bağın koparılması, sıvı halden gaz hale geçmeye yani maddenin potansiyel enerjisini arttırmaya harcanır.
• Maddenin sıcaklığı bu bölgede sabittir. T3: Kaynama sıcaklığı
• Sıvı halden gaz hale geçen maddeler için gerekli ısı,

Q = mLb
Q4 – Q3 = mLb
m: Gaz hale geçen kütle
Lb : Buharlaşma ısısı (cal/g)

V. Bölge

• Isıtılan maddenin tümü gaz haline geçtikten sonra verilen ısı gazın (buharın) sıcaklığını artırır.

Q = m.c.DT
Q5 – Q4 = m.cg.(T4 – T3)
cg: Cismin gaz haldeki özısısı (cal/g°C)
m: Maddenin kütlesidir. (g)
A: Madde erime sıcaklığında (T2) katıdır.
B: Madde donma sıcaklığında (T2) sıvıdır.
C: Madde kaynama sıcaklığında (T3) sıvıdır.
D: Madde yoğunlaşma sıcaklığında (T3) gazdır.

Buharlaşma ısısı

• Kaynama sıcaklığına gelmiş 1 gram sıvının gaz haline geçmesi için alması gerekli ısıya kaynama ısısı denir. Lb ile gösterilir. Birimi cal/g dır.(Kaynama ısısı = Buharlaşma ısısı)

Yoğunlaşma ısısı

• Yoğunlaşma sıcaklığına gelmiş 1 gram gazın sıvı haline geçmesi için vermesi gerekli ısıya yoğunlaşma ısısı denir.
• Buharlaşma Isısı = Yoğunlaşma Isısı

m gram maddeyi sıvı halden gaz haline ya da gaz halden sıvı hale getirmek için maddeye verilmesi ya da maddeden alınması gereken ısı miktarı Q = mLb dir.

Kaynama ve Yoğunlaşma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler

1. Basıncın Etkisi

• Kaynama olayı sıvının buhar basıncının yükselerek atmofser basıncına eşit olduğu an gerçekleşir. Atmosfer basıncı artarsa sıvının kaynaması daha zor olacaktır.
• Düdüklü tencerede sıvının üzerindeki basınç artırılarak sıvının daha yüksek sıcaklıklarda kaynaması sağlanır. basınç düştüğünde kaynama sıcaklığı düşer. Yükseklere çıkıldıkça atmosfer basıncı azalacağından kaynama daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşir.

2. Safsızlığın Etkisi

• Saf maddelerin içine yabancı madde atıldığında kaynama sıcaklığı değişir. Örneğin suya tuz atıldığında kaynama noktası yükselir.

Sublimleşme

• Bazı katı maddelerin sıvı hale geçmeden doğrudan gaz haline geçmesine sublimleşme denir. Örnek olarak Naftalin ve ernet verilebilir.

[fizik_1_ygs_lys]

• Sıvıların gaz haline geçmesine buharlaşma denir.
  
• Kaynama yalnız kaynama noktasında gerçekleşirken buharlaşma her sıcaklıkta görülür.
  
• Buharlaşmanın olabilmesi için madde ısı almalıdır.
  Buharlaşma sıcaklıkla artar.
  
• Basıncın artması buharlaşmayı zorlaştırır.
  Sıvının açık yüzeyi arttıkça buharlaşma miktarı artar.

• Testinin dışına ıslak bez sarıldığında içindeki su soğur.
• Çünkü bezin buharlaşması için çevresinden ısı alması gerekir.
• Testiden ısı alındığı için su soğur.

• Karpuzu kesip kısa bir süre güneşe tutarsak karpuz serinler.
• Karpuzun içindeki suyun buharlaşması için gerekli ısının bir kısmı karpuzdan alınır. Böylece karpuz serinler.
• Islanan vücutta üşüme meydana gelir ya da kolonya döküldüğ ünde vücut serinler. Bu olaylarıda aynı ilke ile açıklayabiliriz.

• Çamaşırlar rüzgarlı havalarda çabuk kurur.
• Bunun sebebi ise basıncın azalması ile ilgilidir.
• Akışkanın hızının arttığı yerde basıncının düşeceğini biliyoruz.
• Çamaşırın üzerine etki eden hava basıncı azaldığında buharlaşma hızı artacak ve çamaşırlar çabuk kuruyacaktır.

[fizik_1_ygs_lys]

• Katı maddenin sıvı hale geçmeye başladığı sıcaklığa erime sıcaklığı, sıvı haldeki maddenin katı hale geçmeye başladığı sıcaklığa donma sıcaklığı denir. Maddeler için ayırt edici özelliktir.
• Bir madde için;
• Erime sıcaklığı = Donma sıcaklığı

Erime ısısı

Katı bir maddenin 1 gramının erimesi için maddeye verilmesi gereken ısıya maddenin erime ısısı denir. Le ile gösterilir. Maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Birimi cal/g dır.

Donma ısısı

Sıvı bir maddenin 1 gramının donması için vermesi gereken ısıya donma ısısı denir.
Bir madde için;
Erime ısısı = Donma ısısı
Erime ve donma sırasında sıcaklık değişmediğinden m kütleli cismi eritmek ya da dondurmak için maddeye verilecek ya da maddeden alınacak ısı miktarı Q ise,
Q = m.Le dır.
m: Maddenin kütlesi
Le: Erime ısısı

Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler

1. Basıncın Etkisi

• Basıncın maddeleri sıkıştıran bir etkisi vardır.
• Maddelerin sıcaklığı arttığında genel olarak hacimleri artar.
• İstisna olarak bazı sıcaklık değerleri arasında ısıtılırken hacmi azalabilen üç madde vardır. Bunlar su, antimon ve bizmut dur.
• Katının sıvı hale geçmesi için moleküllerinin birbirinden uzaklaşması gereklidir. Sıcaklık arttığında hacmi artan maddelerde basıncın artması moleküllerin birbirinden uzaklaşmalarını engelleyecek bir etki gösterdiğinden basıncın artması erimeyi zorlaştırır. Örneğin; 3°C de eriyen madde 6°C de eriyebilir. Ya da – 5°C de eriyen bir madde –1 °C de eriyebilir.

Sıcaklık arttığında hacmi azalan maddeler erime sırasında hacmi azalan maddelerdir. Basınç maddenin hacmini azaltıcı bir etki gösterdiği için erimeyi kolaylaştırır. Örneğin; 10°C de eriyen bir madde 4°C eriyebilir. Ya da 0°C de eriyen bir madde – 2°C sıcaklıkta eriyebilir.

2. Safsızlığın Etkisi

• Saf bir sıvının içine tuz veya şeker gibi yabancı madde katarak saşık derecesini azaltırsak sıvının erime ve donma sıcaklığını değiştiririz.
• Suyun içine tuz atılırsa donma sıcaklığı 0°C yerine, 0°C nin altına iner.
• Kışın yollara tuz atılması sıfırın altındaki sıcaklıklarda suyun donmadan sıvı halde kalması içindir.
• Arabaların radyotörlerindeki suyun donmaması içinde antifiriz denilen katkılar kullanılır.

[fizik_1_ygs_lys]

• Bir cisme ısı verildiğinde ya da alındığında

1. Sıcaklık değişimi
2. Hal değişimi
3. Boyut değişimi görülebilir.

• Maddede aynı anda biri görülebilirken ikiside görülebilir.
• Örneğin hal değiştiren maddenin sıcaklığı değişmezken, boyut değiştiren bir maddenin sıcaklığı değişir.

1.Sıcaklık Değişimi

• Maddede sıcaklık değişimi varsa mutlaka ısı değişimi vardır
• S ıcaklığı artan maddenin molekullerinin kinetik enerjisi artar
• Maddedeki sıcaklık değiştiği sure icinde hal değişimi gozlenmez
• Maddeye verilen ya da alınan ısı maddenin miktarıyla, sıcaklık değişimiyle ve oz ısı ile doğru orantılıdır

Q = m .c . Dt
Q: ısı (cal)
c : oz ısı ( ısınma ısısı) (cal/gİC)
DT: Sıcaklık değişimi (İC)
C = m .c: ısı Sığası (cal/İC)

Öz Isı

• Maddenin 1 gramının sıcaklığın 1 C değiştirmek icin maddeye verilen ya da maddeden alınan ısı miktarı C ile gosterilir ı Birimi cal/g C dir
• Maddeler icin ayırt edici bir ozelliktir

Isı Sığası (Isı Kapasitesi)

• Maddenin oz ıs ıs ı ile kutlesinin carpımına denir. C ile gosterilir .
• Birimi Cal/İC dir .

2. Hal Değişimi

• Hal değişimi maddelerin katı sıvı ve gaz durumlarının değiştiği olaydır.
• Hal değiştirme sıcaklığındaki bir maddeye ısı verildiğinde maddenin potansiyel enerjisi artarken kinetik enerjisi değişmez. Dolayısı ile maddenin sıcaklığı değişmezken ısı potansiyel enerji olarak depolanır.
• Katı madde ısı aldığında molekülleri arasındaki bağlar gevşeyerek moleküller birbirinden uzaklaşır. Madde böylece sıvı hale geçer. Isı vermeye devam edilirse bu bağlar tamamen koparak maddenin gaz haline geçmesi sağlanır.
• Maddeden ısı alınırsa bu süreç tersine işler. Gaz sıvıya sıvıda katıya dönüşür.
• Hal değiştiren bir maddenin sıcaklığının maddeden alınan veya verilen ısıya bağlı grafiğine hal değişim grafiği denir.

[fizik_1_ygs_lys]

• Sıcaklığı ölçmeye yarayan aletlerdir. Pek çok çeşidi vardır. Civalı, dijital, anolog, kızılötesi gibi biz burada civalı termometreyi inceleceğiz.
• Termometrenin yapısından bahsedecek olursak, Termometreden içi cıva dolu bir hazne ve bu hazneden çıkan ince bir cam borudan oluşur.
• Sıcaklık değişimiyle birlikte civanın genleşmesi sonucunda ölçekli boru içinde civa yüksekliği değişiklik gösterir.
• Ölçek yardımıyla ölçülen bu değişmeler sıcaklıktaki değişimlerdir.
• Termometrelerin yapısı aynı olmakla birlikte ölçeklendirmedeki farklılıklardan dolayı çeşitli termometreler kullanılmaktadır.
• Bunlara örnek olarak Kelwin, Celcius, Reomür ve Fahrenheit termometrelerini verebiliriz.

Termometrenin Duyarlılığı

• 
  Termometredeki sıvının genleşme katsayısı ile doğru orantılıdır.
• 
  Termometrenin cam borusunun kesit alanı ile ters orantılıdır.
• 
  Ölçek aralıkları küçüldükçe duyarlılık artar.
• 
  Termometrenin haznesi büyüdükçe duyarlılığı artar.

[fizik_1_ygs_lys]