madde:boşlukta yer kaplayan, eylemsizliği, ağırlığı ve kütlesi olan tüm varlıklara denir.

Isı nedir? Sıcaklık nedir? Isının ve sıcaklığın birimi nedir? Öz ısı nedir?

Soruyu Soran: Uzman281

Cevaplayan: starmet www.onlinefizik.com Fizik hakkında en büyük arşiv ve paylaşım sitesi. Gir 10 sn içinde istediğini bulacaksın

Cevaplayan: bilge Bir soru ile kaç soru sormuşsun böyle onlinefizik.com'dan alıntı:

Isı ve sıcaklık günlük yaşantıda sık sık kullanılan terimlerdir. Peki ama bunlar ne anlam gelir?Sıcak bir ortama bırakılan buz parçası belli bir müddet sonra erimeye başlar ve tamamen su haline dönüşür. Yanmakta olan ocağın üstünde bulunan su ısı gittikçe ısınır ve sonunda kaynamaya başlar. Yazın ısınan elektrik tellerinin boyu uzar ve teller sarkık bir hal alırlar. Kışın soğuyan tellerin boyu kısalır ve gergin durur. Kısacası ısı maddelerin halinde ve sıcaklığında bir değişmeye neden olur. ISI : Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduğu çekim potansiyel enerjileri ile kinetik enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür, diğer enerjilere dönüşebilir.Q=mcΔt Q= ısı ,m= kütle ,c= öz ısı, Δt= sıcaklık değişimi

SICAKLIK : Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçüsüdür. Enerji değildir.Isı ile sıcaklık arasındaki ilişki, potansiyel enerji ile yükseklik arasındaki ilişkiye benzetilebilir. Nasıl ki E_p=mgh bağıntısındaki h enerji değilse; Q=mcΔt bağıntısındaki sıcaklığı ifade eden Δt de enerji değildir.Isı kalorimetre kabı, sıcaklık termometre ile ölçülür. Sıcaklık birimi günülük hayatta °C, teknikte °K dir.

Madde ve Isı

Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir. Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin titreşim hızı artar. Tanecikleri bir arada tutan kuvvetler yenilerek birbirinden uzaklaşmaya başlar. Buna genleşme denir.
Maddenin ısı kaybetmesi durumunda taneciklerinin Kinetik Enerjisi azalır. Madde soğur ve tanecikler birbirine yaklaşır.
Sıcak bir cisim ile soğuk bir cisim birbirine değdirildiğinde aralarında ısı alışverişi yaparak ısısal dengeye ulaşırlar ve sonunda karalı bir durumda kalırlar.
     
Isı ve Sıcaklık

Isı : Maddeleri oluşturan molekül ve atomların hareket veya Kinetik ve Potansiyel enerjilerinin toplamına ısı denir.
Isı Q ile gösterilir. Isı bir enerji şeklidir. Isı birimi kalori (cal. ) veya Joule (J) dir.
1 Cal = 4,18 J       veya            1j=0,24 Cal.            1kCal = 1000Cal
Kalori: Bir gram saf suyun sıcaklığını 1 atm basınç altında 1^oC ( 14,5 oC den 15,5 ^oC ye ) yükselten ısı miktarıdır.
Sıcaklık : Bir maddenin  yapısındaki molekül veya atomların ortalama Kinetik enerjilerinin ölçümüne sıcaklık denir.
Sıcaklık t veya  T ile gösterilir. Sıcaklık termometre ile ölçülür. Bazı termometreler şunlardır : Celsius (^oC) , Fahrenheit ( ^oF )   Kelvin ( ^oK )  ve Reomor ( ^oR )  gibi.
          

Celsius ve Kelvin Termometreler Arası Dönüştürme

K = C + 273
Örnek :  50 ^oC  kaç ^oK dir ?                Çözüm :    K=C + 273 =50 + 273 =323
Örnek :  300 ^oK  kaç  ^oC dir ?             Çözüm :    C=K – 273 =300 – 273 =27

 0oK  veya    -273 ^oC     ye  Mutlak Sıfır  denir.

Celsius  ve Fahrenheit Termometreler Arası Dönüştürme

  F = 1,8 . C +  32

Isı Miktarı  Ve Ölçülmesi

Aynı miktar ısı eşit kütleli farklı maddelere verildiğinde sıcaklıklarındaki değişmeler farklı olur. Isı miktarının ölçülmesinde Kalorimetre Kabı kullanılır.
Öz Isı ( c ) : Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1oC yükseltmek için gerekli ısı miktarına öz ısı veya Isınma  ısısı denir.
Öz ısı  c ile gösterilir. Öz ısı birimi Cal. / g.^oC     dir.  Öz ısı ile kütlenin çarpımına (m . c )  Isı Sığası  veya Isı kapasitesi denir. Isı sığası ayırt edici özellik değildir. Öz ısı maddeler için ayırt edici özelliktir.
       Maddeler birbirine dokundurulduğunda ve karıştırıldığında aralarında ısı alışverişi olur. Sıcaklığı yüksek olan madde sıcaklığı düşük olan maddeye ısı verir. Isı alışverişi maddelerin sıcaklığı eşit oluncaya kadar sürer. Bu sıcaklığa denge sıcaklığı denir.
       NOT :   Isı alışverişinde cisimlerden birinin aldığı ısı miktarı diğer cismin verdiği ısı miktarına eşittir.
 Alınan ısı = Verilen ısı                           Q_Alınan = Q_Verilen

Sıcaklık Değişmelerinde Isı formülü

Q = m . c . Δt              Δt = t2 – t1             Q = ısı     m= kütle       c = öz ısı         Δt = sıcaklık farkı
Örnek : 100 gram cıvanın sıcaklığını 20 oC  den 30 oC ye çıkarmak için ne kadar ısı gerekir. ( ccıva = 0,033 )
Çözüm :
                Q = m . c . Δt  =100 . 0,033 . (30 – 20) =3,3 . 10 = 33  cal.
Örnek : 10 gr suyun sıcaklığını 30 oC den 50 oC ye çıkarmak için   (csu =1 )
               a ) Kaç kalori ısı gerekir.
               b ) Kaç Joule ısı gerekir.   ( 1J = 4,18 Cal )
Çözüm :

• Q = m . c . Δt  =10  . 1 . (50 – 30 ) = 10 . 20  = 200  cal.

                  b)     1   cal.           4,18   J ise                              X =200 . 4,18 = 836 J
                        200 cal               X     J’dir                    
Örnek :  20 gram buzun sıcaklığını  - 70ºC  den   - 20ºC  ye çıkarmak için ne kadar ısı gerekir. ( cbuz = 0,5 )
Çözüm :
                  Q =m . c . Δt = 20 . 0,5 . [ -20 – ( - 70 ) ] =10 . ( - 20 + 70 ) =10 . 50 =500 Cal.
Örnek : 90oC deki 30 gram su ile 10 gr soğuk su  karıştırıldığında karışımın son sıcaklığı 
              72,5oC  olduğuna göre soğuk suyun karışımdan önceki sıcaklığı kaç oC dir.  (csu = 1)
Çözüm :
                  Alınan ısı = Verilen ısı          QAlınan = QVerilen
      m1 . csu . ( t – t1 ) =m2 . csu . ( t2 – t )
    10. 1 . ( 72,5 – t1 ) =30 . 1 . ( 90 – 72,5 )
       10 . ( 72,5 – t1 )  =30 . 17,5
        725 – 10 . t1 =525                      725 – 525 = 10 . t1           t1 =200 / 10 = 20oC

Isının Yayılması

1-İletim Yolu ile Yayılma :Isının madde içinden fakat onun hareketi ile ilgili olmadan yayılmasıdır. Katılarda moleküller birbirlerine çok  yakın olduklarından sıvılara göre daha iyi iletkendir. Gaz molekülleri birbirlerinden çok uzakta olduklarından iletim yolu ile ısıyı iyi iletmezler.
2- Madde Taşınması ( Konveksiyon ) ile Yayılma :Isının harekette bulunan madde parçacıkları ile yayılmasıdır. Gaz molekülleri çok hareketli olduğundan ısıyı taşıyarak yayarlar.
3- Işıma ( Radyasyon ) ile yayılma :Isının arada herhangi bir madde olmaksızın yayılmasıdır. Ör: Güneş enerjisi

Erime ve Donma

       Isı etkisi ile maddenin fiziksel yapısında değişiklikler oluşur. Bir maddenin katı , sıvı veya gaz fazında yada durumunda  oluşuna o maddenin hali denir. Bir halden diğer bir hale geçmesine de hal değiştirme denir.
Erime : Katı bir maddenin ısı alarak sıvı hale geçmesine erime denir.
Donma : Sıvı bir maddenin ısı vererek katı hale geçmesine donma veya katılaşma denir.
Erime Sıcaklığı : Katı bir maddenin sıvı hale geçtiği sıcaklık derecesine erime noktası veya erime sıcaklığı  denir. Ör : buz 0ºC erir.
      Saf bir maddenin sabit basınç altında belli bir erime sıcaklığı vardır. Aynı maddenin erime ve donma sıcaklıkları aynıdır.Erime ve donma süresince sıcaklık sabit kalır. Erime ve donma sıcaklığı madde miktarına bağlı değildir. Erime veya donma noktası maddeler için ayırt edici özelliktir.
Endotermik : Dışarıdan ısı alarak gerçekleşen olaylara denir.
Ekzotermik : Dışarıya ısı vererek gerçekleşen olaylara denir.
Erime Isısı (Le ) : Erime sıcaklığındaki katı bir maddenin birim kütlesinin ( 1 gr ) sıvı hale geçmesi için gereken ısı miktarıdır.
         Erime ısısı Le  ile gösterilir. Birimi Cal / g      dır.       Q = m . Le
Örnek : Erime sıcaklığındaki 10 g buzun tamamen erimesi için ne kadar ısı gerekir. ( Le( buz ) = 80 cal./g.C)   
Çözüm :
                 Q = m . Le = 10 . 80 = 800 cal.             

Kaynama , Buharlaşma ve Süblimleşme

Buharlaşma : Sıvı bir maddenin ısı alarak gaz haline geçmesine buharlaşma denir.
Buharlaşma sıvının yüzeyinde gerçekleşir ve genelde her sıcaklıkta olur.
Yoğunlaşma : Gaz halindeki bir maddenin ısı vererek sıvı hale geçmesine yoğunlaşma denir.
Kaynama : Sıvı bir maddenin kabarcıklar çıkararak gaz haline geçmesine kaynama denir.
Kaynama Sıcaklığı : Her sıvının belli bir basınç altında kaynadığı sıcaklığa  kaynama noktası veya kaynama  sıcaklığı denir. Ör : Su 100ºC  de kaynar.  
Kaynama sıcaklığı maddeler için ayırt edici özelliktir. Saf bir sıvı belli bir basınçta belirli bir sıcaklıkta kaynar.Sıvının kaynaması süresince sıcaklık sabit kalır. Kaynama sıcaklığındaki sıvının buhar basıncı sıvı üzerine etkiyen dış basınca eşittir.
Buharlaşma Isısı ( Lb ) : Kaynama sıcaklığındaki bir sıvının birim kütlesinin (1 g) tamamen gaz haline geçmesi için gereken ısıya buharlaşma ısısı denir.    
    Buharlaşma ısısı   Lb ile gösterilir. Birimi   Cal / g  dır.              Q = m . Lb
Örnek :Kaynama sıcaklığındaki 10 g suyun tamamen gaz haline geçmesi için ne kadar ısı gerekir. (Lb(buhar)=540)
Çözüm :
                 Q = m . Lb = 10 . 540 =5400 cal.
         
        Erime ve buharlaşma ısılarına hal değiştirme ısısı denir. Hal değiştirme ısıları ayırt edici özelliktir. Erime ve kaynama noktaları maddelerin türüne , saf yada karışım halinde olmasına  ortamın açık hava basıncına bağlıdır. Saf maddelerin erime ve kaynamaları süresince sıcaklık sabit kalırken karışımların erime ve kaynamaları süresince sıcaklık değişimi devam eder.
        Saf sıvılar üzerine etkiyen dış basınç azaldıkça kaynama noktası düşer. Dış basınç artıkça da kaynama noktası yükselir.
        Bir sıvının donma noktası üzerine etkiyen basınçla değişir. Donma sırasında büzülen veya sıkışan sıvılar için basıncın artması donma noktasını yükseltir. Su gibi donma sırasında genleşen sıvılar için basıncın artması donma noktasını düşürür.
      Buharlaşan su üzerinde hava  vardır. Havada bulunan gazların molekülleri su üzerine basınç yapar. Bu arada suyun buharlaşarak gaz haline geçen molekülleri de hava ile birlikte sıvı üzerine azda olsa basınç yapar.
Buhar Basıncı : gaz halinde bulunan su moleküllerinin su üzerine yaptığı basınca buhar  basıncı denir.
Açık Hava Basıncı : Hava tabakasını yaptığı basınca açık hava basıncı denir.
Süblimleşme : Katı bir maddenin sıvı hale geçmeksizin doğrudan doğruya gaz haline geçmesine süblimleşme denir. Ör : naftalin

Isının Yayılma Yolları (Konu Anlatımı)

Bulunduğu ortama göre sıcaklığı fazla (yüksek) olan her madde çevresine ısı aktarır, yayar. Masa, insan, ateş, buz, su kendisinden daha soğuk bir ortamda bulunduğunda çevresine ısı aktarır, yayar. Isı enerjisi, maddelerde çeşitli yollarla yayılır.
Isı enerjisi iletim, konveksiyon (taşıma = sıvı ve hava akımı) ve ışıma (radyasyon) yolu ile yayılır.


1- Isı Enerjisinin İletim Yoluyla Yayılması (İletim) (Taneciklerin Çarpışmasıyla Isının Yayılması) :
Maddeyi oluşturan taneciklerin birbirine çarpması ile ısı enerjisinin aktarılmasına ısının iletim yoluyla yayılması denir. Isı enerjisinin iletim yoluyla yayılması bütün maddeler taneciklerden oluştuğu için katı, sıvı ve gazlarda görülür. Fakat ısının iletim yoluyla yayılması katı maddelerde, sıvı ve gaz halindeki maddelerden daha kolay gerçekleşir. Katılar ısı enerjisini sadece iletim yoluyla yayarlar.
Katı haldeki maddenin bir ucu ısıtıldığında ısınan uçtaki tanecikler diğerleri ile çarpışarak ısıyı diğer uca aktarırlar.
Katı haldeki madde ısıtıldığında, ısı enerjisini alan katı madde tanecilerinin hareket (kinetik) enerjisi arttığı için titreşim hızı da artar. Titreşen tanecikler (yerinden ayrılamayacağı için) etrafındaki diğer taneciklere çarparak diğer tanecikleri de titreştirir ve o taneciklerin de titreşim hızını bu nedenle de hareket enerjisini arttırır. Böylece ısı enerjisi bir tanecikten diğerine aktarılarak madde boyunca iletilmiş yani yayılmış olur.



Isıtılan Teldeki Isı Enerjisinin Telde Yayılması

a) Sıcaklıkları Farklı İki Madde Arasındaki Isı Aktarımının İletim Yoluyla Gerçekleşmesi :
Isı enerjisinin iletim yoluyla yayılması, maddeler birbirine temas ettiğinde de gerçekleşir. Sıcaklıkları farklı maddeler birbirine dokundurulduklarında yani temas ettiklerinde, sıcaklığı fazla olan madde ısı kaynağı gibi davranarak sıcaklığı az olan maddeye ısı enerjisi aktarır.
Sıcaklığı fazla olan maddeye dokunan soğuk maddedeki tanecikler ısı enerjisini alır ve tanecilerin hareket enerjisi arttığı için titreşim hızı da artar. Titreşen tanecikler (yerinden ayrılamayacağı için) etrafındaki diğer taneciklere çarparak diğer tanecikleri de titreştirir ve o taneciklerin de titreşim hızını bu nedenle de hareket enerjisini arttırır. Böylece ısı enerjisi bir tanecikten diğerine aktarılarak madde boyunca iletilmiş yani yayılmış olur.

ÖRNEKLER :

1- Sobaya konan çaydanlığın kendinin ve metal kulpunun ısınması.
2- Sobadaki tencerenin içindeki metal kaşığın ısınması.
3- Sıcak tavadaki katı yağın erimesi.


b) Maddelerin Isı İletkenlikleri :
Bütün maddelerin ısı iletkenlikleri farklıdır. Bazı maddeler ısıyı hızlı, bazıları da yavaş iletirler. Isı enerjisinin iletim yoluyla yayılması bütün maddelerde görülür. Bütün maddeler taneciklerden oluştuğu için katı, sıvı ve gazlar ısı enerjisini iletim yoluyla yayabilirler.
Isı enerjisinin iletim yoluyla yayılabilmesi için maddeyi oluşturan taneciklerin birbiri ile çarpışması ve çarpıştığı taneciği de titreştirmesi (yani ona ısı enerjisi aktarması) gerekir. Bu nedenle ısı enerjisinin iletim yoluyla daha iyi yayılabilmesi için tanecikler arasındaki boşluğun az olması ve taneciklerin düzenli olması gerekir.
Isı enerjisinin iletim yoluyla yayılması katı maddelerde, sıvı ve gaz halindeki maddelerden daha kolay gerçekleşir. Bunun nedeni ise katı taneciklerinin düzenli ve aralarındaki boşluğun çok az olmasıdır. Sıvı ve gaz halindeki maddenin tanecikleri arasındaki boşluk katılara göre daha fazla ve tanecikler daha düzensiz olduğu için ısı enerjisinin sıvı ve gazlarda iletim yoluyla yayılması katılara göre çok daha yavaş gerçekleşir.
Bütün maddelerin ısı iletkenlikleri farklıdır. Isının bir maddedeki yayılma hızı o maddenin iletken mi yoksa yalıtkan mı olduğunu belirtir.
Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok azdır ve tanecikler düzenlidir. Isı iletkenleri kısa sürede büyük miktarda ısı iletirler. Metaller (Bakır, alüminyum, demir,…), diğer maddelere göre ısıyı daha hızlı iletirler ve ısı iletkenidirler.
Isıyı iyi iletemeyen maddelere ısı yalıtkanı denir. Isı yalıtkanlarını oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok fazladır ve tanecikler düzensizdir. Isı yalıtkanları kısa sürede çok az miktarda ısı iletirler. Tahta, plastik, beton, hava ısı yalıtkanıdır. Plastik köpük, cam yünü, pamuk, saman, asbest, çift camlı pencerelerdeki hava boşluğu, termoslardaki iç ve dış yüzey arasındaki havasız ortam (vakum) ısı yalıtımı için kullanılır.







SORU : 1- Isının farklı maddelerde farklı sürelerde yayılmasının nedeni nedir?
2- Tanecikleri arasındaki boşluk miktarı fazla olan sıvı ve gazlarda ısı iletimi hangi yolla olur?

NOT : 1- Elektrik enerjisini iletebilen maddelere iletken, iletemeyen maddelere yalıtkan denir. Elektrik enerjisini iyi iletebilen maddeler ısı iletkeni, iyi iletemeyen maddeler ise ısı yalıtkanıdır.


ÖRNEKLER :

1- Ateşin üstündeki üçayak ve onun üstündeki tencerenin ısınması.
2- Ateşin üstündeki tencerenin tutulurken kalın eldiven giyilmesi.
3- Tavaya konan katı yağın erimesi.
4- Bir ucu ateşin içindeki demir maşanın diğer ucunun ısınması.







ÖRNEKLER :

1- Şekildeki K çubuğu ısıtıldığında L, M, N noktalarındaki mumlardan (mumlara batırılan iğnelerden) hangisi önce erir (düşer)?

• K çubuğu ısıtılınca ısı, iletim yoluyla yayılacağı için önce L, sonra M, sonra da N mumu erir (iğnesi düşer).


2- Uzunlukları aynı, iletkenlikleri farklı olan üç cisim birleştirilip ortadan ısıtılıyor. X, Y, Z mumlarının erime (düşme) sırası nasıldır? (X, Y, Z mumlarından – balmumlarından – hangisi önce, hangisi sonra erir?)
• Orta iletken madde, ısıyı uçlarına aynı sürede ileteceği için önce Y mumu erir.
• İyi iletken ısıyı daha hızlı ileteceğinden sonra Z ve en sonra da X erir.
• Y, Z, X

3- Birbirlerine perçinlenmiş X, Y, Z balmumlarının bulunduğu K, L ve M çubukları özdeş ısıtıcılarla ısıtıldığında önce X, sonra Y, sonra da Z balmumu düşüyor. K, L, M metal çubuklarının ısı iletkenliklerini sıralayın.





• 1. ve 2. Çubuklar :
X, Y’ den önce düşüyor. 1. ve 2. çubukta L metali olduğu için 1.’ de X’ in önce düşmesinin nedeni K metalinin iletkenliğinin M metalinin iletkenliğinden büyük olmasıdır.
• 2. ve 3. Çubuklar :
Y, Z’ den önce düşüyor. 2. ve 3. çubukta M metali olduğu için 2.’ de Y’ nin önce düşmesinin nedeni L metalinin iletkenliğinin K metalinin iletkenliğinden büyük olmasıdır.
• L > K > M

4- Serin bir günde tahta sırada (bankta) oturan kişinin beton sıraya (banka) geçerse daha fazla üşümesinin sebebi nedir?

• Beton ısıyı tahtaya göre daha iyi iletir. Kişinin ısısını beton daha hızlı çeker ve başka bir yere iletir.


2- Isı Enerjisinin Işıma (Radyasyon) Yoluyla Yayılması (Tanecik Olmadan Isının Yayılması) :
Isı enerjisinin tanecik olmadan ışınlar sayesinde yayılmasına ışıma denir. Işıma yoluyla ısının yayılmasında temas yoktur ve ışıma ile ısının yayılması boşlukta ve saydam ortamlarda gerçekleşir.
Isı kaynağından çıkan ısı enerjisi etrafa enerji dalgaları şeklinde yayılır. Isı, ışık gibi davranır yani boşlukta veya saydam ortamlarda da yayılır. Isının iletim ve konveksiyon yoluyla yayılması için bir maddeye ihtiyaç olduğu halde ışıma yoluyla yayılması için bir maddeye ihtiyaç yoktur.
Bütün maddeler ışıma yoluyla etrafına az ya da fazla ısı yayarlar ve ışıma her yönde olur.
Koyu renkli yüzeyler, açık renkli yüzeylere göre hem daha fazla ışıma yaparlar hem de daha fazla ısı soğururlar.
Mat yüzeyler, parlak yüzeylere göre hem daha fazla ışıma yaparlar hem de daha fazla ısı soğururlar.

SORU : 1- Soğuk günlerde evin içinin sıcak, camın soğuk olmasının nedeni nedir?

a) Isının Güneş’ ten Dünya’ ya Ulaşması :
Dünya, Güneş ışınları sayesinde ısınır. Güneş’ ten yayılan ışınlar uzay boşluğunda yayılarak (hareket ederek) ışıma yoluyla Dünya’ ya gelirler. Uzay boşluğunda tanecik bulunmadığı için Güneş ışınları Dünya’ ya çok kısa sürede gelir.
Dünya, gündüz Güneş’ ten ışıma yoluyla gelen ışınlar sayesinde ısınır. Fakat geceleri, Güneş’ ten ışıma yoluyla ısı alamaz. Gündüz, Güneş’ ten ışıma yoluyla gelen ışınlar sayesinde ısınan Dünya, etrafına göre daha sıcak olduğu için gece etrafına ışıma yoluyla ısı yayar. Bu nedenle Dünya, gece ısı yaydığı için ısı kaybeder ve geceleri Dünya yüzeyi (taş, toprak, deniz, göl, kaya) daha soğuk olur.
Kışın güneşli günlerde evin güneş alan kısımlarının ısınmasının nedeni Güneş’ ten Dünya’ ya ışıma yoluyla ısının yayılmasıdır.

SORU : 1- Sıcak veya kışları soğuk geçen bölgelerde yaşanacak evler nasıl tercih edilmelidir?
2- Geceleri Dünya neden soğuk olur?
3- Neden havanın açık olduğu geceler bulutlu gecelerden daha soğuk olur?

ÖRNEKLER :

1- Soğuk bölgelerde Güneş gören ev ve işyerlerinin tercih edilmesinin nedeni, ışıma yoluyla gelen Güneş ışınları sayesinde ısınabilmek içindir.
2- Güneşli bir günde evin veya arabanın içinin ısınması fakat camın soğuk kalmasının nedeni cam gibi saydam maddelerin ışığı geçirdikleri için ısınmaması fakat cam ışığı geçirdiği için evin veya arabanın içinin ısınmasıdır.
3- Isı, yanan şömine, fırın ve lambadan ışıma yoluyla yayılır.
4- Güneş’ ten Dünya’ ya ısının gelmesi ışıma yoluyla gerçekleşir.
5- Topraktan yapılan cerelerin kullanılması.



b) Sera Etkisi :
Dünya’nın etrafını saran ve Dünya ile birlikte dönen hava tabakasına atmosfer denir. Güneş’ ten Dünya’ ya gelen ışınların bir kısmı atmosfere çarparak uzaya geri dönerken büyük bir kısmı da atmosferden geçerek yeryüzüne ulaşır. Atmosfer bu nedenle yeryüzünün fazla ısınmasını engeller. Ayrıca atmosferi oluşturan gazlar, yeryüzüne gelen ışınların bir kısmının uzaya yayılmasını engeller (engelleyen perde oluşturur).
Atmosfer, Güneş ışınlarının bir kısmının yeryüzüne ulaşmasına ve yeryüzüne ulaşan ışınların bir kısmının yeryüzüne çarparak uzaya geri dönmesine izin verirken yeryüzüne ulaşan ışınların bir kısmının da uzaya yayılmasını engeller ve bu ışınların yeryüzünde kalmasını sağlar. Atmosferin yeryüzüne çarpan ışınların tamamının uzaya yayılmasını engellemesine sera etkisi denir. Böylece Dünya, atmosfer sayesinde canlıların yaşamasına elverişli sıcaklığa sahip olur.
c) Küresel Isınma :
Atmosferi oluşturan bazı gazlar Güneş ışınlarının bir kısmının yeryüzünde kalmasını sağlar. Fakat atmosferdeki karbondioksit ve karbon monoksit gibi bazı gazların miktarının artması nedeniyle uzaya yayılması gereken ışınlar yayılamazlar ve Dünya normalden fazla ısınır yani sera etkisi artar. Bu olaya küresel ısınma denir. Küresel ısınmaya neden olan karbondioksit gazı, sanayileşmenin artması, araçlardan çıkan egzoz gazları, yeşil bitkilerin azalması ve petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların çok kullanılması sonucu artar.

NOT : 1- 1950’ den bugüne kadar atmosferdeki zararlı gaz miktarı artmıştır.
2- Bulutsuz gecelerin, bulutlu gecelere göre daha soğuk olmasının nedeni sera etkisinin azalmasıdır.
3- Güneş ışınlarının zararları;
• Güneş yanığı yapar.
• Geçici olarak bağışıklık sistemini baskılar.
• Güneş ışınına duyarlı cilt hastalıklarının ortaya çıkmasına eden olur.
• Derinin destek dokularına zarar vererek deride kırışıklılığa yol açar.
• Gözde katarakt oluşumuna yol açar.
• Deri kanserlerine yol açar.
• Güneş ışınları tüm cilt kanserlerinin %90’ ınından sorumludur.
• Çocuklukta karşılaşılan Güneş yanıkları cilt kanseri riskini arttırır.
4- Güneşin zararlı etkilerinden korunmak için;
• Güneşli günlerde 11.00 – 16.00 arasında zorunlu olmadıkça dışarı çıkılmamalıdır.
• Bulutlu havalarda Güneş görünmemesine rağmen ışınları yine etkiler.
• Gölgelerde, Güneş ışınlarının %60’ ı engellenebilir.

d) Gece – Gündüz Arasındaki Sıcaklık Farklılığı :
Dünya’ da geceleri gündüzlerden daha soğuk olmasına rağmen gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkı en fazla 10 – 15 0C olur. Gece ve gündüz arasında sıcaklık farkının fazla olmamasının nedeni, gece Dünya tarafından ışıma sonucu etrafa yayılan ısı enerjisinin atmosfer tarafından uzaya yayılmasının engellenmesidir. Atmosfer olmamış olsaydı gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkı daha fazla olurdu.
Bazı gezegenlerde ve uydularda atmosfer olmadığı için gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkı fazla olur. Dünya’nın uydusu olan Ay’da da atmosfer olmadığı için gece ve gündüz arasında sıcaklık farkı fazla olur (gündüzleri 120 0C, geceleri –155 0C). Bu nedenle atmosferi olmayan gezegenlerde ve uydularda gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkı fazla olduğu için canlıların yaşaması mümkün olmaz. Atmosfer sayesinde yeryüzü sıcaklığı yaşanabilir derecede olur.

e) Işın Soğurma ve Işın Yansıtmanın Maddenin Rengine ve Parlaklığına Bağlılığı :
Maddelerin, üzerine düşen ışınları tutmasına soğurma (ışın yutma = ışın emme = ışın tutma) denir. Farklı renkteki yüzeyler üzerine düşen ışınları farklı miktarlarda tutarlar.
Koyu renkli yüzeyler üzerine düşen ışınların çoğunu soğururken çok az kısmını yansıtırlar. Açık renkli yüzeyler üzerine düşen ışınların çoğunu yansıtırken çok az kısmını soğururlar. Bu nedenle koyu renkli yüzeyler daha fazla ışın soğurduğu için açık renkli yüzeylere göre daha fazla ısınırlar.
Mat (parlak olmayan) yüzeyler üzerine düşen ışınların çoğunu soğururken çok az kısmını yansıtırlar. Parlak yüzeyler üzerine düşen ışınları yansıtırlar. Bu nedenle mat yüzeyler daha fazla ışın soğurduğu için parlak yüzeylere göre daha fazla ısınırlar.
Parlak ve yansıtıcı yüzeyler, üzerine düşen ışınları yansıttığı için ısınmazlar. Bu nedenle parlak ve yansıtıcı yüzeyler, ısı yalıtımı gerektiren yüzeylerin kaplanmasında kullanılır.

SORU : 1- Sıcak bölgelerdeki evler niçin beyaza boyanır?

NOT : 1- Kışları koyu renkli kıyafetler giyilmesinin nedeni, ışınları daha fazla soğurabilmesi
içindir.
Yazları açık renkli kıyafetler giyilmesinin nedeni, ışınları daha az soğurması, büyük bir kısmını yansıtmasıdır.
2- Termosun içinin parlak olmasının nedeni, içindeki maddenin ısısını emmeyip geri yansıtmasıdır. Böylece içindeki sıcak maddenin soğuması önlenmiş olur.
Termosun dışının parlak olmasının nedeni, dışarıdan gelen ısıyı emmeyip geri yansıtmasıdır. Böylece içindeki soğuk maddenin ısınması önlenmiş olur.
3- Güneş enerjisinin siyah renge boyalı paneli, ışıma yoluyla gelen Güneş ışınlarını daha fazla soğurarak siyah renge boyalı panelin içindeki borularda bulunan suyun ısınmasını sağlar.
Güneş enerjisinin panelindeki cam saydam olduğu için Güneş ışınlarını geçirir ve ısınmaz.
Güneş enerjisinin panelindeki siyah renge boyalı borular ışıma yoluyla gelen ışınlarla ısınırken iletim yoluyla ısıyı suya aktarırlar.
4- Ayna cepheli binaların yapılmasının nedeni ısı yalıtımını sağlamak içindir.


SORU : 1- Fırında pişirilen yemeklerin folyo ile kaplanması ne fayda sağlar?
2- Fırından çıkartılan yemeğin üstündeki folyo niçin soğuktur?

3- Isı Enerjisinin Konveksiyon (Taşıma = Hava ve Sıvı Akımı) İle Yayılması (Taneciklerin Yer Değiştirmesi İle Isının Yayılması) :
Isı enerjisinin hava veya sıvı akımı ile yani taneciklerin yer değiştirmesi ile yayılmasına ısının konveksiyon yolu ile yayılması denir. Isının konveksiyon yoluyla yayılması sıvı ve gazlarda olur, katılarda olmaz.
Sıvılar ve gazlar akışkan özelliktedir yani tanecikleri öteleme hareketi yapabilirler. Sıvı ve gaz halindeki madde ısıtılınca (daha fazla yer kaplayacağı için) yoğunluğu azalır (genleşir, hacmi artar ve yoğunluğu azalır). Yoğunluğu küçük olan madde daima üstte, yoğunluğu büyük olan madde de daima altta olacağı için yoğunluğu azalan sıcak madde, yoğunluğu fazla olan soğuk madde ile yer değiştirir yani yukarı çıkar. Yoğunluğu azalan sıcak madde yukarı çıkarken tanecikler ısıtılma sırasında aldıkları ısı enerjisini de beraberinde taşırlar. Böylece ısı enerjisi taneciklerin hareketi ile maddenin her tarafına taşınmış olur.

a) Konveksiyon Yoluyla Bulut Oluşumu :
Yeryüzünde bulunan sular, Güneş’ in ısı etkisiyle buharlaşarak su buharını oluştururlar. Yeryüzü ısındıkça ısınan hava taneciklerinin yoğunluğu azalır. Yoğunluğu azalan bu hava tanecikleri konveksiyon olayı ile yoğunluğu fazla olan soğuk hava tanecikleri ile yer değiştirir. Bu sayede sıcak hava tanecikleri yükselir. Sıcak hava tanecikleri yükselirken içindeki su buharı taneciklerini de beraberinde taşır. Hava taneciklerinin su buharı taneciklerini taşıması için havanın su buharına doyması ve ortamın (havanın) sıcaklığının düşmesi gerekir.
Sıcaklığı artan ve yoğunluğu azalan hava tanecikleri yükselirken kendinden daha az yoğun olan bir hava tabakasına ulaşır ve bu sırada yükselirken tekrar soğumaya başlar. (Her 100 m de 1 0C kadar soğur). Hava tanecikleri soğurken içindeki su buharı da soğur ve yoğunlaşarak tekrar su tanecikleri haline dönüşür.
Hava taneciklerinin atmosfere çıkarken içindeki su buharının su tanecikleri şeklinde yoğunlaşmasına bulut denir. Bulutların yeteri kadar soğuması ile yağışlar meydana gelir.

b) Konveksiyon Yoluyla Sıcak Hava Balonlarının Çalışması :
Bir cismin havaya yükselmesi için cismin yoğunluğunun havanın yoğunluğundan daha küçük olması yani cismin ağırlığının havanın ağırlığından (havanın kaldırma kuvvetinden) küçük olması gerekir. Bu düşünceye göre yapılan ilk uçabilen araçlar sıcak hava balonlarıdır.
Balonla ilk uçuş, 1783 yılında Joseph ve Etienne Montgolfier kardeşler tarafından gerçekleştirilmiştir. Montgolfier kardeşler kağıt bir balonla 1860 m yükselebilmişlerdir.
Balonların çalışma prensibi konveksiyon olayına dayanır. Konveksiyon olayına göre ısıtılan havanın yoğunluğu azalır ve yoğunluğu azalan hava yoğunluğu fazla olan hava ile yer değiştirirken yükselir.
Balonlarda yanmaz kumaşlardan yapılan ana gövde, bu gövdeye bağlı sepet ve balondaki havayı ısıtmak için kullanılan düzenek bulunur.

NOT : 1- Sıvı haldeki maddelerde tanecikler arasındaki boşluk katı maddelere göre daha fazla
olduğu için sıvılarda iletim yoluyla ısı yayılması katılara göre daha yavaş gerçekleşir.
2- Soğuk su üstte, sıcak su altta olduğu zaman ısı konveksiyon yoluyla yayıldığı için daha hızlı yayılır.
3- Sıcak su üstte, soğuk su altta olduğu zaman ısı iletim yoluyla yayıldığı için daha yavaş yayılır.
4- Katı maddelerde konveksiyonun gerçekleşmemesinin nedeni, katı taneciklerinin yer değiştirememesi yani öteleme hareketi yapamamasıdır.

SORU : 1- Volkan patlamaları nasıl gerçekleşir?
2- Bacalardan çıkan duman neden yukarı doğru hareket eder?


ÖRNEKLER :

1- Soba, kalorifer, klima havayı ısıtınca, ısınan hava genleşir ve yoğunluğu azalır. Bu nedenle ısınan hava tanecikleri hareket eder ve hareket ederken ısı enerjisini de beraberinde taşırlar.
2- Banyo kazanı, termosifon ve konveksiyon borusunda su ısıtılınca ısınan bölgedeki suyun yoğunluğu azalır ve yoğunluğu fazla olan su ile yer değiştirirken yukarı çıkar ve yerine soğuk su gelir.
3- Bir kazandaki su üstten ısıtılırsa konveksiyon akımı oluşmaz. Su kötü iletken olduğu için iletim yoluyla ısıyı iletmez. Suyun alt kısmı bu nedenle ısınmaz.