Herkesin, en azından sıcaklık gibi göreceli bir ölçekte "sıcak" ve "soğuk" arasındaki fark hakkında bir fikri vardır. Oda sıcaklığında tezgahta duran bir litre suyu normal çalışan bir buzdolabına koyarsanız soğuyacaktır. Bunun yerine üç dakika yüksek ayarlı bir mikrodalga fırına yerleştirirseniz, daha sıcak olacaktır.
"Sıcak" ve "soğuk" öznel terimler olduğundan ve farklı zamanlarda farklı insanlar için farklı şeyler ifade edebildiğinden, bilim adamları ve diğerlerinin "sıcaklık" ve "soğukluğu" sayısal bir ölçekte tam olarak tanımlamaları için nesnel bir ölçeğe ihtiyaç vardır. Bu ölçek elbette sıcaklıktır ve dünya çapında en yaygın birimleri kelvin (K), santigrat derece (°C) ve Fahrenhayt derecedir (°F).
Sıcaklık sırayla, enerji birimlerine sahip olan ve fizik biliminde aktarılabilir bir miktar olan "ısı"nın bir ölçümü değildir. Sıcaklık, maddedeki moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür; bu moleküllerin hareketi ısı üretir. Hala kafanız karıştıysa endişelenmeyin. Daha yeni ısınıyorsun!
Isı Nedir ve Nereden Gelir?
Sıcaklık bir maddenin moleküler hareketinden kaynaklanan toplam enerji miktarı olarak düşünülebilir. Isı, tıpkı suyun aktığı gibi, çok olduğu yerlerden nispeten az olduğu yerlere "akıyor" olarak tasavvur edilebilir. yokuş aşağı yerçekimi etkisi altında ve moleküller, daha yüksek konsantrasyonlu (parçacık yoğunluğu) alanlardan daha düşük alanlara hareket etme eğilimindedir. konsantrasyon.
Isı genellikle verilir joule (J), SI veya uluslararası sistem, enerji birimi. Bu 4.18'e eşittir kalori (cal), 1 gram (1 g) suyun (H) sıcaklığını yükseltmek için gereken ısı miktarı2O) 1 santigrat derece (°C). (Gıda etiketlerindeki "kalori" aslında bir kilokalori (kcal) veya 1.000 cal'dir.
Isıtıcı madde, o maddedeki parçacıkların hızlanmasına neden olur; soğutma maddesi parçacıkların yavaşlamasına neden olur. Sonunda, bu sadece daha fazla (veya daha az) ısıya ve daha yüksek (veya daha düşük) sıcaklıklara değil, aynı zamanda birazdan okuyacağınız faz değişikliklerine de yol açar.
Parçacık Hareketi Tanımları
Sıcaklık üst uçta teorik olarak sınırsız bir miktardır, ancak değeri, mutlak sıfır olarak bilinen bir sıcaklığa eşit olan 0 K'dan daha düşük olamaz. Negatif değerler imkansızdır çünkü moleküller ve atomlar "negatif hareket" yapamazlar. Sadece tamamen titreşmeyi bırakabilirler ve sonuç olarak ısı açığa çıkarmazlar.
ortalama kinetik enerji Katı, sıvı veya gaz olsun, bir numunedeki moleküllerin sayısı, sıcaklığı belirlemek için kullanılır, çünkü bu değer belirli bir sıcaklıkta sabittir.
Belirli bir molekülün bireysel kinetik enerji değeri, özellikle yüksek sıcaklıklarda zamanla değişecektir. Milyonlarca parçacık tipik olarak değerlendirildiğinden, bu enerji değerlerinin ortalaması, aşağıdaki durumlarda aynı kalır. deneysel koşullar bozulmaz (yani, bir gaz, basınç, hacim ve içindeki parçacıkların sayısı için). örneklem).
Maddenin Halleri, Isı ve Sıcaklık
Devletler veya maddenin evreleri bir maddedeki moleküllerin kinetik enerjisine karşılık gelir.
Konu katı hal, onu eritecek veya sıvı hale gelmesine neden olacak kadar ısıtılan aynı maddeden "daha soğuk moleküllere" sahiptir. (Soğuduğu ve ısı kaybettiği için katı hale gelen sıvıya donma denir.) Sıvı, bulunduğu kabın şeklini alır. hacmini korurken, moleküller birbirinin yanından kayabilir, ancak çok azı ortama "kaçabilir" atmosfer.
Konu gaz veya gazlı hal en yüksek kinetik enerjiye ve varoluş evrelerinde "en sıcak" parçacıklara sahiptir. Bireysel parçacıklar bitişik değildir ve bunun yerine birbirlerinden ve kabın duvarlarından sıçrayabilir, bir gazın kolayca doldurduğu, parçacıkları kap boyunca eşit olarak dağılmış ancak hala hareket halindedir.