Isı

Isı açığa çıkan (ekzotermik) tepkimelere bazı örnekler: Yanma tepkimeleri. Oksitlenme ve paslanma. Nötrleşme (asit-baz) tepkimeleri. Bağ oluşumu. Donma, yoğuşma ve kırağılaşma gibi düzensiz yapıdan düzenli hale geçişler. Ayrıca, C6H12O6 (glikoz) yanarken -2820 kj/mol ısı açığa çıkar.

Silikon, normal koşullar altında yanıcı değildir. Ancak, aşırı ısıya maruz kaldığında silikon bozulabilir ve özelliklerini kaybedebilir. Silikon, açık alev ile karşılaştığında yanar, ancak alev uzaklaşınca sönecek şekilde formüle edilebilir.

Fen Bilimleri 4. ünite "Madde ve Değişim" konuları şunlardır: Maddenin Hâl Değişimleri: Erime; Donma; Buharlaşma; Yoğuşma. Fiziksel ve Kimyasal Değişimler: Fiziksel değişimler (kesme, koparma, yırtma, ezme, kırma, çözünme ve hâl değişimi); Kimyasal değişimler (mayalanma, yanma, küflenme, çürüme, ekşime, pişme, paslanma). Maddenin Isı ile Etkileşimi: Maddenin ısı aldığında veya verdiğinde yaşadığı değişimler; Hâl değişim ısıları (erime, donma, buharlaşma, yoğuşma ısıları).

Doğru. Isı, sıcak maddeden soğuk maddeye doğru akar. Sıcaklıkları farklı olan maddeler bir araya getirildiklerinde, yüksek sıcaklıkta olandan düşük sıcaklıkta olana doğru bir enerji akışı gerçekleşir.

Donma gizli ısısı, bir maddenin donma sırasında çevresinden aldığı gizli ısıdır. Belli bir basınç altında sıvı bir maddenin katı hale geçtiği sıcaklığa “donma noktası” denir. Örneğin, 1 atmosfer basınçta suyun donma noktası sıfır derecedir (0°C). Buz molekülü katı fazdan sıvı faza geçerken (yani erirken) aynı miktar ısıyı ortamdan alır.

ΔU (iç enerji değişimi) ve Q (eklenen ısı) arasındaki ilişki, termodinamiğin birinci yasasına göre belirlenir. ΔU = Q - W formülü ile ifade edilir. Bu formül, bir sistem üzerinde iş yapıldığında, o sistemin enerjisinin değiştiğini ve yapılan işin potansiyel enerjiye gittiğini gösterir.

Sanayi tipi fırınlar, çok yüksek sıcaklıklara kadar ısı üretebilir; bazı modeller 1000 dereceye kadar ısınabilir. Ancak, fırınların sıcaklık kapasitesi, modeline, kullanım amacına ve tasarımına göre değişiklik gösterebilir.

Cam, ani veya sürekli noktasal darbeler, yüksek basınç, ani sıcaklık değişimleri, mekanik zorlamalar, sivri uçlu ev eşyalarının şiddetli çarpması gibi nedenlerle ateşte kırılabilir. Camın ateşte neden kırıldığına dair bilgi bulunamamıştır. Ancak, camın yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında kırılmasının nedeni, camın amorf yapısı ve bu yapıdaki gerilim artışı olabilir. Camın kırılması tehlikeli sonuçlar doğurabileceğinden, bir uzmana danışılması önerilir.

Bir maddenin ısı alarak veya ısı vererek bir halden başka bir hale geçmesine hâl değişimi denir. Bazı hâl değişimi türleri: Erime: Maddenin ısı alarak katı hâlden sıvı hâle geçmesi. Buharlaşma: Maddenin ısı alarak sıvı hâlden gaz hâle geçmesi. Yoğunlaşma: Maddenin ısı vererek gaz hâlden sıvı hâle geçmesi. Donma: Maddenin ısı vererek sıvı hâlden katı hâle geçmesi.

Öz ısıyı etkileyen değişkenler: Maddenin cinsi. Birim. Isıyı etkileyen değişkenler: Kütle. Öz ısı. Sıcaklık değişimi.

Öz ısı (c) formülü, Q = m c ΔT şeklindedir. Q: Verilen ısı; m: Maddenin kütlesi; c: Maddenin öz ısısı; ΔT: Sıcaklık değişimi (son sıcaklık - ilk sıcaklık). Öz ısı birimi, kullanılan birim sistemine göre J/g.°C veya cal/g.°C olarak ifade edilir.

Farklı maddelerin ısılarının farklı olmasının sebebi öz ısılarının farklı olmasıdır. Öz ısı, bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gerekli olan ısı miktarıdır. Örneğin, suyun öz ısısı 4,18 J/g°C iken, zeytinyağının öz ısısı 1,96 J/g°C'dir.

Dulong ve Petit yasası, 1819 yılında Fransız fizikçiler Pierre Louis Dulong ve Alexis Thérèse Petit tarafından önerilen bir termodinamik yasadır. Bu yasaya göre, çoğu elementin atom ağırlığı ile özgül ısılarının çarpımı sabit bir sayı verir. Bu yasa, atom ağırlığı bilinmeyen elementlerin yaklaşık atom ağırlıklarının hesaplanmasında da kullanılmıştır.

Isı açığa çıkması, kimyasal tepkimeler sırasında enerjinin serbest kalması anlamına gelir. Bu durum, ekzotermik tepkimelerde gerçekleşir ve ΔH (reaksiyon entalpisi) değeri negatiftir. Ayrıca, kendi kendine ısınma ve dekompozisyon gibi durumlarda da ısı açığa çıkabilir.

Tüp patlamasının kaç derece ısı verdiği hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, LPG'nin (sıvılaştırılmış petrol gazı) yanma noktası çok düşük olup, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 410-580 °C arasında değişmektedir. Tüplerin içerisindeki gazın basıncı ortam sıcaklığına bağlı olarak 2-3 bar arasında değişirken, tüplerin işletme (çalışma) basıncı 17,5 bar olacak şekilde tasarlanmaktadır. Tüplerin patlamasına, tüpün içerisindeki basıncın çok yüksek değerlere (50 bar ve üzeri) çıkması, belirli bir sürenin üzerinde yangın içerisinde kalması ve emniyet valfinin açılmaması gibi durumlar neden olabilir. Tüplerin sıcaktan etkilenip patlamasını önlemek için, tüplerin doğrudan güneş ışığı altında saklanmaması ve serin, gölgeli bir yerde muhafaza edilmesi önerilir.

Madde ve ısı denemesi, fen bilimleri dersinde öğrencilerin madde ve ısı konularındaki bilgilerini ölçmek ve değerlendirmek için yapılan bir sınav veya testtir. Bu tür denemeler, genellikle şu konuları içerir: Isı ve sıcaklık kavramları. Isının iletimi. Maddenin hal değişimi. Ayrıca, madde ve ısı konusunda analoji (benzeşim) kullanılarak yapılan denemeler de bulunmaktadır.

Isı alışverişinde son sıcaklık, maddelerin ilk sıcaklıklarının ortalaması alınarak bulunabilir. Eğer maddeler eşit kütleye sahipse, son sıcaklık bu iki sıcaklığın ortalaması olur. Formül: Son sıcaklık = (İlk sıcaklık1 + İlk sıcaklık2) / 2 Örnek: 50°C sıcaklığındaki bir madde ile 30°C sıcaklığındaki bir madde arasında ısı alışverişi gerçekleştiğinde, son sıcaklık bu iki sıcaklık arasında bir değer olur (örneğin 40°C). Isı alışverişi, maddeler aynı sıcaklığa geldiğinde durur.

Isı veren madde çevresine ısı ve genellikle enerji verir. Özgül örnekler: Donma (katılaşma) sırasında madde çevreye ısı verir. Yoğunlaşma sırasında madde çevreye ısı verir. Kırağılaşma sırasında madde çevreye ısı verir.

Isı alışverişi, sıcaklıkları farklı iki madde arasında gerçekleşir; sıcak olan madde ısı verir, soğuk olan ise ısı alır. Püf noktası: Isı alışverişi, maddeler aynı sıcaklığa ulaşana kadar devam eder. Isı akış yönü her zaman sıcak maddeden soğuk maddeye doğrudur. Eşit kütleli cisimlerde, son sıcaklık iki sıcaklığın ortalaması olur. Farklı kütleli cisimlerde, son sıcaklık kütlesi fazla olan cismin sıcaklığına daha yakın bir değerde olur.

Erime ısıları arasındaki büyüklük, Q = m . L formülü ile bulunur. Bu formülde: Q, verilen veya alınan ısı miktarını ifade eder. m, maddenin kütlesini temsil eder. L, maddenin erime ısısını gösterir. Erime ısısı, erime sıcaklığındaki 1 gram maddenin katı halden sıvı hale geçmesi için gereken ısı miktarıdır ve birimi j/g'dır.