ISI VE SICAKLIK

Bu bölümü tamamladığınızda; ●Isı ve sıcaklık kavramlarını öğrenecek, ●Isı ve sıcaklık kavramları arasındaki temel farkları keşfedecek, ●Isı alışverişi kavramı ile tanışacak, ●Sıcaklığı farklı sıvı maddeler arasındaki ısı alışverişini gözlemleyeceğiz.

Çaya attığımız şekeri çay kaşığı ile karıştırırız. Bu kaşığı çıkarıp elimize değdirdiğimizde çay kaşığının sıcak

olduğunu hissederiz. Bunun sebebi ne olabilir?

Ocak üzerinde ısınmakta olan bir çorbanın içindeki kaşığı alırsanız kaşığın ısındığını

hissedebilirsiniz. Kaşık neden ısınmış olabilir?

Bir büyüğümüzden yardım alarak ütünün fişini elektrik prizine takıp biraz ısınmasını sağlayalım. Evimizdeki bir havluyu alarak elimizle sıcaklığını kontrol edelim. Daha sonra ütüyü havlu üzerinde

gezdirelim. Bu işlemden sonra havlunun sıcaklığını elimizle tekrar kontrol edelim.

Havlunun sıcaklığında değişme olmuş mudur? Neden?

Sıcak çayın veya çorbanın içindeki kaşıkların ısınmasının nedeni sıcaklığı fazla olan çay

veya çorbadan ısı enerjisi almasıdır. Ütüyü havlu üzerinde

gezdirdiğimizde de havlunun ısındığını gözlemlemiş olmalısınız. Havlunun ısınmasının nedeni de ütüden ısı enerjisi almasıdır.O

hâlde sıcaklığı yüksek olan maddelerin temas ettiği soğuk

maddeleri ısıttığı sonucuna ulaşabiliriz.

Sağlıklı bir kemik gelişimi

için süt içmemiz gerektiğini

biliyorsunuz. Bazılarımız sütü sıcak bazılarımız da soğuk içmeyi

severiz.

Bir dakika ısıttığımız süt ile on dakika ısıttığımız

sütü karşılaştırırsak aralarında nasıl bir fark

olur?

Sıcaklığı yüksek olan maddelerin sıcaklığı

düşük maddeleri ısıttığını öğrendiniz. Maddeye

verdiğimiz ısı miktarını artırırsak sıcaklıkları da o

oranda artar. . Unutmayalım ki sıcaklıkları farklı

maddelerin teması hâlinde alınıp verilen ısı,

yükselip alçalan sıcaklıktır.

Çay demlerken suyun çabuk kaynaması için

çaydanlığa az miktarda mı, yoksa çok miktarda

mı su koymamız gerekir?

Çay demlerken çabuk kaynaması için çaydanlığa az

miktarda su koyarız. Bu sayede suyu daha çabuk kaynatacağımız için çayın

demlenmesi de çabuk olacaktır.O hâlde maddenin miktarı az olunca verilen ısı

enerjisine göre sıcaklık artışı daha çok olacaktır.

Isı ve sıcaklık kavramları birbirinden farklıdır. Isı bir

enerji iken sıcaklık bir enerji değildir. Maddelerin teması

hâlinde maddelerin arasında ısı alış verişi olur. Buna göre maddenin sıcaklığı değişir.

Sıcaklık ise bir maddenin ne kadar soğuk ya da sıcak

olduğunu belirtir.

Maddeler yandığında ısı enerjisi verir. Isı enerjisi elde etmek için çok değişik yakıtlar kullanırız. Yaktığımız kömürün, kullandığımız

petrolün ve doğal gazın kaynağının güneş enerjisi olduğunu biliyoruz.

Evimizde, okulumuzda ortamı ısıtmak için soba, kalorifer gibi araçlar kullanılır. Bu araçlarda kömür, odun, doğal gaz gibi yakıtlar yandığında çevresine

ısı enerjisi verir. Yakıtlar ısıtma, aydınlatma gibi alanlarda kullanılabilir. Termik santrallerde

yakıtların kullanılmasıyla elektrik elde edilir. Elektrik aydınlatmada kullanılır. Otomobil gibi

araçlarda petrolden elde edilen benzin yakıt olarak kullanılır ve otomobilin hareket etmesi sağlanır. Evinizde yemek pişirmede ise doğal gazdan veya

sıvılaştırılmış petrol gazından yararlanılır.

Kışın kaloriferlerimiz yanarken peteklerin üstündeki perdelerin

hareket ettiğini hiç fark ettiniz mi?

Ya da sobanın tellerine, kurutmak için astığınız havluların sallandığını

gördünüz mü?

Bunların sebebi ne olabilir?

Besinler bir şekilde vücudumuzun yakıtları sayılabilir. Besinlerden elde

ettiğimiz enerji sayesinde hareket edebiliriz. Besinlerin vücudumuzda

kullanılmasıyla ısı enerjisi açığa çıkar ve biz bu enerjiyi yaşamsal faaliyetlerimiz için kullanırız. Isı, sıcaklıktan farklı olarak bir çeşit

enerjidir. Bir mumu yakmış olsak mumun sağladığı ısı enerjisi

çevresindeki havayı ısıtarak havanın hareket etmesine neden olur. Olay

bize ısı enerjisinin hareket enerjisine dönüştüğünü gösterir.

Marketten ya da bakkaldan aldığınız ambalajlı gıdaların

üstündeki besin değerlerini gördünüz

mü?

Uluslararası birim sisteminde ısı birimleri joule (jul) ve kaloridir.

Joule kısaca “J” ile, kalori de “cal” ile gösterilir. Joule ve

kalori birbirleri cinsinden yazılabilirler.

1 cal ≈ 4 J (Bir cal yaklaşık olarak dört J’dür.)

Kalorinin bin katı bir kilokaloridir. Joule'ün bin katı ise bir kilojoule

(kilojul)'dür. Kilokalori “kcal” ile, kilojoule “kJ” ile

gösterilir.

1000 cal = 1 kcal 1000 J = 1 kJ

Aşağıdaki tabloda bazı besinlerin yüz gramının besin değerleri kcal birimiyle yazılmıştır.

Gıdalar 100 g için besin değerleri (kcal)

Ispanak 26

Havuç 35

Kiraz 40

Üzüm 57

Yağlı yoğurt 95

Izgara tavuk 132

Bisküvi 470

Badem 600

Fındık 650

Resimleri inceleyelim. İlk termometrede başlangıçta sıcaklık düşük iken diğer resimdeki termometrede ince cam boru içindeki sıvının seviyesinin yükselmesinin nedeni ne olabilir? Bir şişe içindeki suyu buzdolabının buzluğuna

koyduğunuzda suyun buz hâline geldiğini görürsünüz. Bu değişimlerin nedeni ne

olabilir?

Termometredeki sıvının yükselmesi veya düşmesi de ısınma ve soğuma olayları ile gerçekleşir. Ocak üstündeki

suyun sıcaklığının artması ısı alma yani ısınma, suyun

buzdolabında donması ise soğuma yani ısı verme ile

gerçekleşir.

Çorbayı ısıtarak dışarıdan ona ısı vermiş oluruz. Bir süre sonra çorba ısınır ve

sıcaklığı artar. Buzdolabına koyduğumuzda ise çorba ısı vermiş olur, zamanla soğur ve sıcaklığı düşer. Isınma ve

soğuma, ısının maddeler üzerindeki en belirgin

etkisidir.

Çorbanın Sıcaklığı Nasıl Değiştirilir? Bir miktar çorbayı ocakta

ısıttığımızda, çorbanın sıcaklığında nasıl bir değişiklik olur?

Çorbayı buzdolabına koyarsak çorbanın sıcaklığında nasıl bir

değişiklik olur?

Yukarıdaki resimlerde gördüğünüz elektrik tellerinin görünümleri arasında nasıl bir fark vardır? Bunun sebebi ne olabilir?

Ayşe, mutfakta ablasını izliyordu. Ablası reçel

kavanozunun kapağını açmaya çalışıyordu. Ama bir türlü

açmayı başaramıyordu. Ablası kavanozu içi sıcak su dolu bir kabın içerisine ters bir şekilde

batırdı. Kavanozu bu şekilde bir süre beklettikten sonra sıcak

sudan çıkardı ve kapağını rahatça açtı. Ayşe bu olaya çok

şaşırmıştı. Bu olayın nasıl olduğunu merak etti.

Kavanoz Kapağı Nasıl Açıldı?

Kapağı sıkışan kavanozu açmak için sıcak suya

batırırız. Suyun etkisiyle kavanozun kapağı

genleşir ve daha kolay açılır. Isınan maddelerin

hacmi artar.

Demir yolu yapılırken rayların arasında boşluk

bırakılmasının nedeni nedir?

Katı maddelere ısı verdiğimizde boyları uzar, yüzeyleri genişler ve hacimleri

artar. Buna genleşme adı verilir. Tren rayları döşenirken raylar arasında

boşluklar bırakılır. Bunun nedeni yazın ısı etkisiyle genleşen rayların tren

kazalarına neden olmasını engellemektir. Kışın ise raylar arasındaki mesafenin büzülme nedeniyle arttığını

gözlemleriz. Maddeler ısı verdiğinde soğur ve sıcaklıkları düşer. Sıcaklığı düşen maddenin hacmi küçülür. Bu

olaya büzülme adı verilir.

Isıtılan her cisim genleştiği hâlde su, 0 °C ile 4 °C arasında

ısıtıldığı zaman genleşmez, hacmi küçülür. 4 °C’ ta su hacimce en küçük, birim

hacmindeki kütlesi bakımından ise en büyük

orandadır. 4 °C ’tan sonra suyu soğutursak hacmi büyür, yani genleşir. Su 0 °C’ ta buz olunca hacmi büyür, birim hacmindeki kütlesi azalır. Buz, sudan daha

hafif olur.

Sıcak suya koyduğumuzda kapağı sıkışmış kavanozu daha

rahat açabilmemiz genleşmenin olumlu bir örneğidir. Yaz aylarında genleşip sarkan elektrik tellerinin genleşmeye

olumsuz bir örnek olduğu söylenebilir.

Termometrelerin çalışma ilkesinde de sıvı maddelerin ısı etkisiyle

genleşmesi özelliğinden yararlanılır. Termometre sıcak bir maddenin içine konulduğunda termometre

haznesi içindeki sıvı genleşerek cam boru içinde yükselir. Termometre içindeki sıvının ısı etkisiyle hacmi

artmış ve genleşmiştir. Termometre soğuk bir madde içine konulursa bu

kez termometre içindeki sıvı büzülür. Sıvının termometredeki cam boru içinde seviyesi düşer.

Buraya kadar verilen örneklerden genleşme

ve büzülmenin birbirinin tersi olaylar

olduğunu söyleyebiliriz. Genleşme ve büzülme ısı alma ve verme olayı

ile gerçekleşir.

Isı Sıcaklık

Mete feni seven meraklı bir çocuktur. Fen bilimleri dersinde Isı ve Sıcaklık konusunu işlemişler ve hocaları neleri bildiklerini öğrenebilmek için öğrencilerinin günlük tutmalarını istemiştir. Eve gidince Mete ‘nin annesi sofrayı çoktan hazırlamış ve onu sofraya çağırmış. Mete elini yüzünü yıkayıp sofraya oturmuş. Annesi kaseye çorbayı koymuş ve Mete iştahla içmeye koyulurken bir anda ağzı yanmış ve kaşığı masaya bırakmış. Çorba kasesinin soğuk çorbanın da sıcak olduğunu fark etmiş. Mete çorbanın soğumasını beklemiş ve çorbayı tekrar içmeye koyulurken bu seferde kasenin sıcak çorbanın da soğuk olduğunu görmüş.

Mete kardeşi Ece ‘nin nerede olduğunu sormuş. Annesi de kardeşinin çok hasta ve ateşinin çıktığını söylemiş. Mete kardeşinin odasına gitmiş ve kardeşinin uyuduğunu görmüş. Tam çıkmak üzereyken masanın üstünde ateş ölçerin olduğunu fark etmiş. Bununla Ece’nin ateşini ölçmüş. 37.5 °C yi gösteriyormuş. Mete kardeşinin sıcaklığını ölçtüğünü anlamış. Derste ısıyı kalorimetre kabıyla sıcaklığın da termometre ile ölçüldüğünü hatırlamış. Mete mutfaktan karnı tok olduğu halde bisküvi almış. Tam paketi açmak üzereyken paketin arkasında 100 g için besin değerleri (kcal) 470 yazdığını fark etmiş. Derste ısının biriminin joule ve kalori olduğunu öğrendiklerini hatırlamış.

Mete mutfakta annesinin kavanozu açmaya uğraştığını görmüş. Daha sonra annesi sıcak suyun içine kavanozu ters bir şekilde koyup birkaç dakika beklemiş. Bekledikten sonra annesi kavanozu zorluk çekmeden açabilmiş. Mete derste bu olayın genleşme olduğunu öğrendiğini hatırlamış. Isınan maddelerin genleşeceğini soğuyan maddelerin ise büzüşeceğini düşünmüş. Mete ‘nin babası akşam eve gelince çay istemiş. Mete’ de mutfakta annesine yardım etmeye gitmiş. Annesi çayın suyunu az koymuş ve çay kısa sürede kaynamış ve annesi de çayı demlemiş. Mete maddenin miktarı az olunca verilen ısı enerjisine göre sıcaklık artışının daha çok olacağını düşünmüş.

Mete yatmadan önce derslerine bakmış ve günlüğüne gün içinde yaşadığı olayları yazmış. Yatmaya hazırlanırken annesi Mete’ ye bir bardak süt getirmiş. Sıcak olduğu için yanında da bir kapla su getirmiş. Mete bardağa dokunmuş ve birazcık eli yanmış. Annesinden sütü su dolu kabın içine koymasını istemiş. Onun öncesinde suya parmağını sokmuş ve suyunda soğuk olduğunu fark etmiş. Sütle suyun sıcaklıklarının farklı olduğunu düşünmüş. Beş dakika bekledikten sonra bu iki sıcaklıkları farklı olan maddeler arasında ısı alışverişi olmuş. Sıcak madde soğumuş soğuk olan madde de ısınmış. Afiyetle sütünü içmiş ve annesi de sütünün hepsini bitirdiği için çok sevinmiş. Mete'yi yanağından öpmüş ve iyi geceler dilemiş.

KENDİMİZİ TEST EDELİM

D D

1. Aynı ısıtıcıyla bir çaydanlıktaki suyu ısıttığımızda suyun sıcaklığının daha fazla olması için ısıtmamız gereken süre aşağıdaki seçeneklerin hangisinde verilmiştir?

A. Beş dakika B. Altı dakika C. Yedi dakika D. Sekiz dakika

2. Aşağıdakilerden hangisi aynı ısıtıcılarla eşit sürelerde ısıtıldığında sıcaklığı daha az olur?

A. Bir çay bardağı suB. Bir su bardağı suC. Bir sürahi su D. Bir büyük tencere su

KENDİMİZİ TEST EDELİM

3. Aşağıdakilerden hangisi bir ısı birimi değildir?

A. JouleB. GramC. Kalori D. Kilojoule

4. Aşağıdakilerden hangisinin yapımında maddenin genleşmesi önemli değildir?

A. Elektrik tellerinin çekilmesinde B. Tren raylarının döşenmesindeC. Ağaç eşyaların yapımında D. Çelik köprünün ayaklarının yapımında

B C

KENDİMİZİ TEST EDELİM

5. Isı ve sıcaklık ile ilgili aşağıdaki verilen bilgilerden hangisi yanlıştır? A. Isı termometre ile ölçülür.B. Isı alan bir maddenin sıcaklığı

artar.C. Isı bir enerji çeşididir.D. Isı ve sıcaklık birbirleriyle ilgili ama

aynı kavramlar değildir.

6.Aşağıdakilerden hangisi ısı enerjisinin maddeler üzerindeki etkilerinden değildir?

A. Maddelerin kütlesini değiştirir.

B. Maddelerin yanmasını sağlar.C. Maddelerin fiziksel

durumlarını değiştirir.D. Maddelerin sıcaklığını arttırır.

A A

KAYNAKÇAwww.eba.gov.trwww.fenci.gen.trwww.fenokulu.netwww.dersizle.comwww.testcin.comwww.youtube.com.tr