“Is? miktar?. Spesifik ?s?. Is? miktar?: kavram, hesaplamalar, uygulama
Bir v?cudun i? enerjisi, d?? kuvvetlerin ?al??mas? nedeniyle de?i?ebilir. Is? transferi s?ras?nda i? enerjideki de?i?imi karakterize etmek i?in, ?s? miktar? ad? verilen ve Q ile g?sterilen bir miktar eklenir.
Uluslararas? sistemde ?s?n?n, i? ve enerjinin birimi joule'd?r: = = = 1 J.
Uygulamada bazen ?s? miktar?n?n sistemik olmayan bir birimi olan kalori kullan?l?r. 1 cal. = 4,2 J.
"Is? miktar?" teriminin talihsiz oldu?u unutulmamal?d?r. V?cutlar?n a??rl?ks?z, yakalanmas? zor bir s?v? - kalori i?erdi?ine inan?ld??? bir zamanda tan?t?ld?. Is? al??veri?i s?recinin, bir v?cuttan di?erine akan kalorinin belirli bir miktarda ?s?y? da beraberinde ta??mas? ger?e?inden olu?tu?u varsay?lmaktad?r. Art?k maddenin yap?s?na ili?kin molek?ler kinetik teorinin temellerini bilerek, bedenlerde kalori olmad???n?, v?cudun i? enerjisini de?i?tirme mekanizmas?n?n farkl? oldu?unu anl?yoruz. Ancak gelene?in g?c? b?y?kt?r ve ?s?n?n do?as? hakk?ndaki yanl?? fikirlere dayanarak ortaya at?lan bir terimi kullanmaya devam ediyoruz. Ayn? zamanda ?s? transferinin do?as?n? anlamak i?in bu konudaki yan?lg?lar? da tamamen g?z ard? etmemek gerekir. Aksine, ?s? ak??? ile varsay?msal bir kalorili s?v?n?n ak???, ?s? miktar? ve kalori miktar? aras?nda bir analoji kurarak, belirli problem s?n?flar?n? ??zerken, devam eden s?re?leri g?rselle?tirmek ve do?ru ?ekilde yapmak m?mk?nd?r. sorunlar? ??zmek. Sonunda, ?s? transfer s?re?lerini tan?mlayan do?ru denklemler, bir zamanlar kalorinin bir ?s? ta??y?c?s? olarak kullan?lmas?yla ilgili yanl?? fikirlere dayanarak elde edilmi?ti.
Is? de?i?imi sonucu olu?abilecek s?re?leri daha ayr?nt?l? olarak ele alal?m.
Deney t?p?n?n i?erisine bir miktar su d?k?n ve a?z?n? bir t?pa ile kapat?n. Test t?p?n? bir standa sabitlenmi? bir ?ubu?a as?yoruz ve alt?na a??k bir alev yerle?tiriyoruz. Test t?p? alevden belli bir miktar ?s? al?r ve i?indeki s?v?n?n s?cakl??? y?kselir. S?cakl?k artt?k?a s?v?n?n i? enerjisi artar. Yo?un bir buharla?ma s?reci meydana gelir. Geni?leyen s?v? buharlar, t?pay? test t?p?nden d??ar? itmek i?in mekanik i? yapar.
Bir arabaya monte edilmi? bir par?a pirin? borudan yap?lm?? bir top modeliyle ba?ka bir deney yapal?m. Borunun bir taraf?, i?inden bir pimin ge?irildi?i ebonit tapa ile s?k?ca kapat?lm??t?r. Teller, ayd?nlatma a??ndan voltaj?n sa?lanabilece?i terminallerde biten pim ve t?pe lehimlenir. Top modeli bu nedenle bir t?r elektrikli kazand?r.
![]() |
Top namlusuna bir miktar su d?k?n ve t?p? lastik bir t?pa ile kapat?n. Silah? bir g?? kayna??na ba?layal?m. Sudan ge?en elektrik ak?m? onu ?s?t?r. Su kaynar ve bu da yo?un buhar olu?umuna yol a?ar. Su buhar?n?n bas?nc? artar ve son olarak tapay? silah namlusundan d??ar? itme i?ini yaparlar.
Tabanca, geri tepme nedeniyle, tapan?n f?rlat?ld??? y?n?n tersi y?nde yuvarlan?r.
Her iki deneyim de a?a??daki ko?ullarla birle?iyor. S?v?n?n ?e?itli ?ekillerde ?s?t?lmas? s?recinde s?v?n?n s?cakl??? ve buna ba?l? olarak i? enerjisi artt?. S?v?n?n yo?un bir ?ekilde kaynat?l?p buharla?mas? i?in ?s?tmaya devam etmek gerekiyordu.
S?v? buharlar i? enerjileri nedeniyle mekanik i? yapt?.
![]() |
Bir cismi ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n?n k?tlesine, s?cakl?k de?i?imlerine ve madde t?r?ne ba?l?l???n? ara?t?r?yoruz. Bu ba??ml?l?klar? incelemek i?in su ve ya? kullanaca??z. (Deneyde s?cakl??? ?l?mek i?in, ayna galvanometreye ba?lanan bir termokupldan yap?lm?? bir elektrik termometresi kullan?lm??t?r. Bir termokupl ba?lant?s?, sabit s?cakl??? sa?lamak i?in so?uk su dolu bir kaba indirilir. Di?er termokupl ba?lant?s?, s?v?n?n s?cakl???n? ?l?er. ?al??ma a?amas?ndad?r).
Deneyim ?? seriden olu?uyor. ?lk seride, belirli bir s?v?n?n (bizim durumumuzda su) sabit k?tlesi i?in, onu ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n?n s?cakl?k de?i?imlerine ba??ml?l??? incelenmi?tir. Aralar?nda do?ru orant?l? bir ili?ki oldu?unu varsayarak, s?v?n?n ?s?t?c?dan (elektrikli ocak) ald??? ?s? miktar?n? ?s?tma s?resine g?re de?erlendirece?iz. Deney sonucunun bu varsay?ma uygun olmas? i?in elektrikli ocaktan ?s?t?lan g?vdeye sabit bir ?s? ak???n?n sa?lanmas? gerekir. Bunu yapmak i?in, deneyin ba?lang?c?nda y?zeyinin s?cakl???n?n de?i?mesini ?nlemek i?in elektrikli soban?n fi?i ?nceden tak?ld?. Deney s?ras?nda s?v?y? daha e?it bir ?ekilde ?s?tmak i?in, onu termokuplun kendisini kullanarak kar??t?raca??z. I??k noktas? terazinin kenar?na ula?ana kadar termometre okumalar?n? d?zenli aral?klarla kaydedece?iz.
?u sonuca varal?m: Bir cismi ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar? ile s?cakl???ndaki de?i?im aras?nda do?ru orant?l? bir ili?ki vard?r.
?kinci deney dizisinde, s?cakl?klar? ayn? miktarda de?i?ti?inde, farkl? k?tlelerdeki ayn? s?v?lar? ?s?tmak i?in gereken ?s? miktarlar?n? kar??la?t?raca??z.
Elde edilen de?erlerin kar??la?t?r?lmas?nda kolayl?k sa?lamak amac?yla, ikinci deney i?in suyun k?tlesi birinci deneye g?re iki kat daha az olarak al?nacakt?r.
Termometre okumalar?n? d?zenli aral?klarla tekrar kaydedece?iz.
Birinci ve ikinci deneylerin sonu?lar? kar??la?t?r?ld???nda a?a??daki sonu?lar ??kar?labilir.
???nc? deney dizisinde, s?cakl?klar? ayn? miktarda de?i?ti?inde e?it k?tlelerdeki farkl? s?v?lar? ?s?tmak i?in gereken ?s? miktarlar?n? kar??la?t?raca??z.
?lk deneyde k?tlesi suyun k?tlesine e?it olan ya?? elektrikli ocakta ?s?taca??z. Termometre okumalar?n? d?zenli aral?klarla kaydedece?iz.
Deneyin sonucu, bir cismi ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n?n, s?cakl???ndaki de?i?iklikle do?ru orant?l? oldu?u sonucunu do?ruluyor ve ayr?ca bu ?s? miktar?n?n madde t?r?ne ba??ml?l???n? da g?steriyor.
Deneyde yo?unlu?u suyun yo?unlu?undan daha az olan ya? kullan?ld??? ve ya?? belirli bir s?cakl??a kadar ?s?tmak suyu ?s?tmaktan daha az ?s? gerektirdi?inden, bir cismi ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n?n onun s?cakl???na ba?l? oldu?u varsay?labilir. yo?unluk.
Bu varsay?m? test etmek i?in e?it k?tlelerdeki su, parafin ve bak?r? sabit g??l? bir ?s?t?c? ?zerinde ayn? anda ?s?taca??z.
Ayn? s?re sonunda bak?r?n s?cakl??? suyun s?cakl???ndan yakla??k 10 kat, parafinin s?cakl??? ise yakla??k 2 kat daha y?ksektir.
Ancak bak?r?n yo?unlu?u sudan daha y?ksek, parafinin yo?unlu?u ise daha d???kt?r.
Deneyimler, ?s? al??veri?inde yer alan cisimlerin yap?ld??? maddelerin s?cakl?k de?i?im h?z?n? karakterize eden miktar?n yo?unluk olmad???n? g?stermektedir. Bu miktara maddenin ?zg?l ?s? kapasitesi denir ve c harfiyle g?sterilir.
![]() |
Farkl? maddelerin spesifik ?s? kapasitelerini kar??la?t?rmak i?in ?zel bir cihaz kullan?l?r. Cihaz, ince bir parafin plakas?n?n ve i?inden ge?en ?ubuklu bir ?eridin tutturuldu?u raflardan olu?ur. ?ubuklar?n u?lar?na e?it k?tleli al?minyum, ?elik ve pirin? silindirler sabitlenmi?tir.
Silindirleri s?cak oca??n ?zerinde duran su dolu bir kaba bat?rarak ayn? s?cakl??a ?s?tal?m. S?cak silindirleri raflara sabitliyoruz ve ba?lant? elemanlar?ndan kurtar?yoruz. Silindirler ayn? anda parafin plakas?na temas eder ve parafini eriterek i?ine batmaya ba?lar. Ayn? k?tledeki silindirlerin s?cakl?klar? ayn? miktarda de?i?ti?inde parafin plakas?na dald?r?lma derinli?i farkl? ??k?yor.
Deneyimler al?minyum, ?elik ve pirincin spesifik ?s? kapasitelerinin farkl? oldu?unu g?stermektedir.
Kat?lar?n erimesi, s?v?lar?n buharla?mas? ve yak?t?n yanmas? ile ilgili uygun deneyler yapt?ktan sonra a?a??daki niceliksel ba??ml?l?klar? elde ederiz.
Belirli b?y?kl?klerin birimlerini elde etmek i?in, bunlar?n kar??l?k gelen form?llerden ve ?s? birimleri - 1 J, k?tle - 1 kg ve ?zg?l ?s? kapasitesi - 1 K yerine elde edilen ifadelerle ifade edilmesi gerekir.
?u birimleri elde ederiz: ?zg?l ?s? kapasitesi – 1 J/kg·K, di?er ?zg?l ?s?lar: 1 J/kg.
Herhangi bir cismin (veya sistemin) mekanik enerjinin yan? s?ra i? enerjisi de vard?r. ?? enerji dinlenme enerjisidir. V?cudu olu?turan molek?llerin termal kaotik hareketinden, kar??l?kl? d?zenlemelerinin potansiyel enerjisinden, atomlardaki elektronlar?n kinetik ve potansiyel enerjisinden, ?ekirdeklerdeki n?kleonlardan vb. olu?ur.
Termodinamikte i? enerjinin mutlak de?erini de?il de?i?imini bilmek ?nemlidir.
Termodinamik s?re?lerde yaln?zca hareket eden molek?llerin kinetik enerjisi de?i?ir (termal enerji bir atomun, hele bir ?ekirde?in yap?s?n? de?i?tirmek i?in yeterli de?ildir). Bu nedenle asl?nda i? enerji alt?nda termodinamikte enerjiyi kastediyoruz termal kaotik Molek?ler hareketler.
?? enerji sen?deal bir gaz?n bir mol? ?una e?ittir:
B?ylece, i? enerji yaln?zca s?cakl??a ba?l?d?r. ?? enerji U sistemin durumunun bir fonksiyonudur, arka plandan ba??ms?z olarak.
Genel durumda bir termodinamik sistemin hem i? hem de mekanik enerjiye sahip olabilece?i ve farkl? sistemlerin bu t?r enerji al??veri?inde bulunabilece?i a??kt?r.
De?i?me mekanik enerji m?kemmel ile karakterize i? A, ve i? enerji de?i?imi – Aktar?lan ?s? miktar? Q.
?rne?in k???n kara s?cak bir ta? att?n?z. Potansiyel enerji rezervi nedeniyle kar? s?k??t?rmak i?in mekanik ?al??ma yap?ld? ve i? enerji rezervi nedeniyle kar eritildi. Ta? so?uksa, yani. Ta??n s?cakl??? ortam?n s?cakl???na e?itse, o zaman sadece i? yap?lacak, ancak i? enerji al??veri?i olmayacakt?r.
Yani i? ve ?s? ?zel enerji t?rleri de?ildir. Is? rezervi veya i? hakk?nda konu?amazs?n?z. Bu aktar?lan ?l?? ba?ka bir mekanik veya i? enerji sistemi. Bu enerjilerin rezervinden bahsedebiliriz. Ayr?ca mekanik enerji termal enerjiye d?n??t?r?lebilir veya bunun tersi de m?mk?nd?r. ?rne?in, bir ?rse ?eki?le vurursan?z, bir s?re sonra ?eki? ve ?rs ?s?n?r (bu bir ?rnektir) da??lma enerji).
Bir enerji formunun di?erine d?n??mesine daha bir?ok ?rnek verebiliriz.
Deneyimler g?steriyor ki, her durumda, Mekanik enerjinin termal enerjiye ve bunun tersinin d?n???m? her zaman tam olarak e?de?er miktarlarda ger?ekle?ir. Bu, enerjinin korunumu yasas?ndan ??kan termodinami?in birinci yasas?n?n ?z?d?r.
V?cuda verilen ?s? miktar? i? enerjiyi art?rmaya ve v?cut ?zerinde i? yapmaya gider:
, | (4.1.1) |
- i?te bu termodinami?in birinci yasas? , veya Termodinamikte enerjinin korunumu kanunu.
?mza kural?: ortamdan ?s? aktar?l?yorsa bu sistem, ve e?er sistem ?evredeki cisimler ?zerinde i? yap?yorsa, bu durumda . ??aret kural? dikkate al?nd???nda termodinami?in birinci yasas? ?u ?ekilde yaz?labilir:
Bu ifadede sen– sistem durumu i?levi; D sen toplam diferansiyeli ve d Q ve delta A onlar de?il. Her durumda, sistem belirli ve yaln?zca bu i? enerji de?erine sahiptir, bu nedenle ?unu yazabiliriz:
![]() |
Is?ya dikkat etmek ?nemlidir Q ve ?al??mak A 1. durumdan 2. duruma ge?i?in nas?l ger?ekle?ti?ine (izokorik, adyabatik, vb.) ve i? enerjiye ba?l?d?r. sen ba?l? de?il. Ayn? zamanda sistemin belirli bir durum i?in belirli bir ?s? ve i? de?erine sahip oldu?u s?ylenemez.
Form?l (4.1.2)'den, ?s? miktar?n?n i? ve enerji ile ayn? birimlerle ifade edildi?i anla??lmaktad?r; joule (J) cinsinden.
Termodinamikte ?zellikle ?nemli olan, bir sistemin bir dizi durumdan ge?tikten sonra orijinal durumuna d?nd??? dairesel veya d?ng?sel s?re?lerdir. ?ekil 4.1 d?ng?sel s?reci g?stermektedir 1– A–2–B–1, A i?i yap?l?rken.
Pirin?. 4.1
??nk? sen bir durum fonksiyonudur, o zaman
(4.1.3) |
Bu herhangi bir durum fonksiyonu i?in ge?erlidir.
O zaman termodinami?in birinci yasas?na g?re, yani. Periyodik olarak ?al??an ve d??ar?dan kendisine verilen enerji miktar?ndan daha fazla i? yapabilecek bir motor yapmak imkans?zd?r. Ba?ka bir deyi?le, birinci t?rden bir s?rekli hareket makinesi imkans?zd?r. Bu termodinami?in birinci yasas?n?n form?lasyonlar?ndan biridir.
Termodinami?in birinci yasas?n?n, eksikliklerinden biri olan durum de?i?im s?re?lerinin hangi y?nde meydana geldi?ini g?stermedi?ine dikkat edilmelidir.
Bu derste bir cismin ?s?t?lmas? i?in gereken veya so?urken a???a ??kan ?s? miktar?n?n nas?l hesaplanaca??n? ??renece?iz. Bunu yapmak i?in ?nceki derslerde edinilen bilgileri ?zetleyece?iz.
Ayr?ca ?s? miktar? form?l?n? kullanarak bu form?lden kalan miktarlar? ifade etmeyi ve di?er miktarlar? bilerek hesaplamay? ??renece?iz. Is? miktar?n?n hesaplanmas?na y?nelik bir ??z?mle ilgili bir problem ?rne?i de dikkate al?nacakt?r.
Bu ders, bir cisim ?s?t?ld???nda veya so?utuldu?unda a???a ??kan ?s? miktar?n?n hesaplanmas?na ayr?lm??t?r.
Gerekli ?s? miktar?n? hesaplama yetene?i ?ok ?nemlidir. Bu, ?rne?in bir oday? ?s?tmak i?in suya verilmesi gereken ?s? miktar?n? hesaplarken gerekli olabilir.
Pirin?. 1. Oday? ?s?tmak i?in suya verilmesi gereken ?s? miktar?
Veya ?e?itli motorlarda yak?t yand???nda a???a ??kan ?s? miktar?n? hesaplamak i?in:
Pirin?. 2. Motorda yak?t yand???nda a???a ??kan ?s? miktar?
Bu bilgi, ?rne?in G?ne?'in yayd??? ve D?nya'ya d??en ?s? miktar?n? belirlemek i?in de gereklidir:
Pirin?. 3. G?ne?'in yayd??? ve D?nya'ya d??en ?s? miktar?
Is? miktar?n? hesaplamak i?in ?? ?eyi bilmeniz gerekir (?ekil 4):
- v?cut a??rl??? (genellikle bir terazi kullan?larak ?l??lebilir);
- bir cismin ?s?t?lmas? veya so?utulmas? gereken s?cakl?k fark? (genellikle bir termometre kullan?larak ?l??l?r);
- v?cudun spesifik ?s? kapasitesi (tablodan belirlenebilir).
Pirin?. 4. Belirlemek i?in bilmeniz gerekenler
Is? miktar?n?n hesapland??? form?l ??yle g?r?n?r:
Bu form?lde a?a??daki miktarlar g?r?n?r:
Joule (J) cinsinden ?l??len ?s? miktar?;
Bir maddenin ?zg?l ?s? kapasitesi;
- s?cakl?k fark?, santigrat derece () cinsinden ?l??l?r.
Is? miktar?n? hesaplama problemini ele alal?m.
G?rev
K?tlesi gram olan bir bak?r bardak, belirli bir s?cakl?kta hacmi litre olan su i?erir. Bir bardak suyun s?cakl???n?n e?it olmas? i?in ne kadar ?s?n?n aktar?lmas? gerekir?
Pirin?. 5. Sorun durumlar?n?n g?sterimi
?lk ?nce k?sa bir ko?ul yaz?yoruz ( Verilen) ve t?m miktarlar? Uluslararas? Sisteme (SI) d?n??t?r?n.
Verilen: |
S? |
|
Bulmak: |
??z?m:
?ncelikle bu sorunu ??zmek i?in ba?ka hangi miktarlara ihtiyac?m?z oldu?unu belirleyin. ?zg?l ?s? kapasitesi tablosunu (Tablo 1) kullanarak (bak?r?n ?zg?l ?s? kapasitesi, ??nk? ko?ul gere?i cam bak?rd?r), (suyun ?zg?l ?s? kapasitesi, ??nk? ko?ul gere?i camda su vard?r) buluruz. Ayr?ca ?s? miktar?n? hesaplamak i?in bir su k?tlesine ihtiyac?m?z oldu?unu da biliyoruz. Ko?ula g?re bize sadece hacim veriliyor. Bu nedenle tablodan suyun yo?unlu?unu al?yoruz: (Tablo 2).
Masa 1. Baz? maddelerin ?zg?l ?s? kapasiteleri,
Masa 2. Baz? s?v?lar?n yo?unluklar?
Art?k bu sorunu ??zmek i?in ihtiyac?m?z olan her ?eye sahibiz.
Nihai ?s? miktar?n?n, bak?r cam? ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar? ile i?indeki suyu ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n?n toplam?ndan olu?aca??n? unutmay?n:
?nce bak?r bir cam? ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n? hesaplayal?m:
Suyu ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n? hesaplamadan ?nce, 7. s?n?ftan a?ina oldu?umuz bir form?l kullanarak suyun k?tlesini hesaplayal?m:
Art?k hesaplayabiliriz:
O zaman ?unu hesaplayabiliriz:
Kilojoule'un ne anlama geldi?ini hat?rlayal?m. "Kilo" ?n eki ?u anlama gelir: .
Cevap:.
Is? miktar?n? (s?zde do?rudan problemler) ve bu kavramla ili?kili miktarlar? bulma problemlerini ??zme kolayl??? i?in a?a??daki tabloyu kullanabilirsiniz.
Gerekli miktar |
Tan?m |
?l?? birimleri |
Temel form?l |
Miktar form?l? |
Is? miktar? |
Silindirdeki gaz?n i? enerjisini sadece i? yaparak de?il ayn? zamanda gaz? ?s?tarak da de?i?tirebilirsiniz (?ek. 43). Pistonu sabitlerseniz gaz?n hacmi de?i?meyecek ancak s?cakl??? ve dolay?s?yla i? enerjisi artacakt?r.
Enerjinin i? yapmadan bir cisimden di?erine aktar?lmas? i?lemine ?s? de?i?imi veya ?s? transferi denir.
Is? al??veri?i sonucu v?cuda aktar?lan enerjiye ?s? miktar? denir. Is? miktar?na ayn? zamanda bir cismin ?s? al??veri?i s?ras?nda verdi?i enerji de denir.
Is? transferinin molek?ler resmi. Cisimler aras?ndaki s?n?rdaki ?s? de?i?imi s?ras?nda, so?uk bir cismin yava? hareket eden molek?llerinin, s?cak bir cismin daha h?zl? hareket eden molek?lleri ile etkile?imi meydana gelir. Sonu? olarak kinetik enerjiler
Molek?ller hizalan?r ve so?uk bir cismin molek?llerinin h?zlar? artarken, s?cak bir cismin molek?lleri azal?r.
Is? de?i?imi s?ras?nda enerji bir formdan di?erine d?n??t?r?lmez: s?cak cismin i? enerjisinin bir k?sm? so?uk cisme aktar?l?r.
Is? miktar? ve ?s? kapasitesi. VII. s?n?f fizik dersinden, bir k?tleyi s?cakl?ktan s?cakl??a ?s?tmak i?in ona ?s? miktar?n? s?ylemenin gerekli oldu?u bilinmektedir.
Bir cisim so?udu?unda, son s?cakl??? ba?lang??taki s?cakl?ktan daha d???kt?r ve cismin verdi?i ?s? miktar? negatiftir.
Form?l (4.5)'teki c katsay?s?na ?zg?l ?s? kapasitesi denir. ?zg?l ?s? kapasitesi, 1 kg'l?k bir maddenin s?cakl??? 1 K de?i?ti?inde ald??? veya verdi?i ?s? miktar?d?r.
?zg?l ?s? kapasitesi, joule b?l? kilogram ile kelvin ?arp?m? olarak ifade edilir. Farkl? cisimler, s?cakl??? I K kadar art?rmak i?in farkl? miktarda enerjiye ihtiya? duyarlar. B?ylece suyun ve bak?r?n ?zg?l ?s? kapasitesi
?zg?l ?s? kapasitesi yaln?zca maddenin ?zelliklerine de?il, ayn? zamanda ?s? transferinin ger?ekle?ti?i s?rece de ba?l?d?r. E?er bir gaz? sabit bas?n?ta ?s?t?rsan?z, genle?ecek ve i? yapacakt?r. Bir gaz? sabit bas?n?ta 1 °C ?s?tmak i?in, gaza sabit hacimde ?s?tmaktan daha fazla ?s?n?n aktar?lmas? gerekir.
S?v? ve kat? cisimler ?s?t?ld?klar?nda hafif?e genle?irler ve sabit hacim ve sabit bas?n?ta ?zg?l ?s? kapasiteleri ?ok az farkl?l?k g?sterir.
?zg?l buharla?ma ?s?s?. Bir s?v?y? buhara d?n??t?rmek i?in ona belirli bir miktarda ?s?n?n aktar?lmas? gerekir. Bu d?n???m s?ras?nda s?v?n?n s?cakl??? de?i?mez. Bir s?v?n?n sabit bir s?cakl?kta buhara d?n??mesi, molek?llerin kinetik enerjisinde bir art??a yol a?maz, ancak potansiyel enerjilerinde bir art??a e?lik eder. Sonu?ta, gaz molek?lleri aras?ndaki ortalama mesafe, s?v? molek?ller aras?ndakinden ?ok daha fazlad?r. Ayr?ca bir maddenin s?v? halden gaz haline ge?mesi s?ras?nda hacminin artmas?, d?? bas?n? kuvvetlerine kar?? i? yap?lmas?n? gerektirir.
Sabit s?cakl?kta 1 kg s?v?y? buhara d?n??t?rmek i?in gereken ?s? miktar?na denir.
spesifik buharla?ma ?s?s?. Bu miktar bir harfle belirtilir ve kilogram ba??na joule cinsinden ifade edilir.
Suyun buharla?ma ?zg?l ?s?s? ?ok y?ksektir: 100°C s?cakl?kta. Di?er s?v?lar i?in (alkol, eter, c?va, gazya?? vb.) ?zg?l buharla?ma ?s?s? 3-10 kat daha azd?r.
S?v? bir k?tleyi buhara d?n??t?rmek i?in a?a??dakilere e?it miktarda ?s? gerekir:
Buhar yo?unla?t???nda ayn? miktarda ?s? a???a ??kar:
?zg?l f?zyon ?s?s?. Kristalin bir cisim eridi?inde, ona sa?lanan t?m ?s?, molek?llerin potansiyel enerjisini art?rmaya gider. Erime sabit s?cakl?kta ger?ekle?ti?i i?in molek?llerin kinetik enerjisi de?i?mez.
Erime noktas?ndaki 1 kg kristalli bir maddenin ayn? s?cakl?ktaki bir s?v?ya d?n??t?r?lmesi i?in gereken A ?s? miktar?na ?zg?l f?zyon ?s?s? denir.
1 kg madde kristalle?ti?inde tam olarak ayn? miktarda ?s? a???a ??kar. Buzun ?zg?l f?zyon ?s?s? olduk?a y?ksektir:
Kristalin bir k?tle k?tlesini eritmek i?in a?a??dakilere e?it miktarda ?s? gerekir:
Bir cismin kristalle?mesi s?ras?nda a???a ??kan ?s? miktar? ?una e?ittir:
1. Is? miktar?na ne denir? 2. Maddelerin ?zg?l ?s? kapasitesi neye ba?l?d?r? 3. Buharla?man?n ?zg?l ?s?s?na ne denir? 4. ?zg?l f?zyon ?s?s?na ne denir? 5. Hangi durumlarda aktar?lan ?s? miktar? negatiftir?
Bilindi?i gibi ?e?itli mekanik i?lemler s?ras?nda mekanik enerjide bir de?i?iklik meydana gelir. Mekanik enerjideki de?i?imin bir ?l??s? sisteme uygulanan kuvvetlerin i?idir:
Is? de?i?imi s?ras?nda v?cudun i? enerjisinde bir de?i?iklik meydana gelir. Is? transferi s?ras?nda i? enerjideki de?i?imin bir ?l??s? ?s? miktar?d?r.
Is? miktar? Is? al??veri?i s?recinde bir v?cudun ald??? (veya b?rakt???) i? enerjideki de?i?imin bir ?l??s?d?r.
Dolay?s?yla hem i? hem de ?s? miktar? enerjideki de?i?imi karakterize eder, ancak enerji ile ayn? de?ildir. Sistemin durumunu karakterize etmezler, ancak durum de?i?ti?inde ve s?recin do?as?na ?nemli ?l??de ba?l? oldu?unda enerjinin bir t?rden di?erine (bir v?cuttan di?erine) ge?i? s?recini belirlerler.
?? ile ?s? miktar? aras?ndaki temel fark, i?in, enerjinin bir t?rden di?erine (mekanikten i?e) d?n???m?yle birlikte bir sistemin i? enerjisini de?i?tirme s?recini karakterize etmesidir. Is? miktar?, enerji d?n???mleri e?lik etmeden, i? enerjinin bir v?cuttan di?erine (daha fazla ?s?t?lm??tan daha az ?s?t?lm??a) aktar?m s?recini karakterize eder.
Deneyimler, m k?tleli bir cismi s?cakl?ktan s?cakl??a ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?n?n a?a??daki form?lle hesapland???n? g?stermektedir.
burada c, maddenin ?zg?l ?s? kapasitesidir;
?zg?l ?s? kapasitesinin SI birimi kilogram Kelvin ba??na joule'd?r (J/(kg K)).
?zg?l ?s? c, say?sal olarak 1 kg a??rl???ndaki bir cismi 1 K ?s?tmak i?in verilmesi gereken ?s? miktar?na e?ittir.
Is? kapasitesi v?cut ?s?s?n? 1 K de?i?tirmek i?in gereken ?s? miktar?na say?sal olarak e?ittir:
Bir cismin ?s? kapasitesinin SI birimi Kelvin ba??na joule'd?r (J/K).
Sabit s?cakl?kta bir s?v?n?n buhara d?n??mesi i?in bir miktar ?s? verilmesi gerekir.
burada L, buharla?man?n ?zg?l ?s?s?d?r. Buhar yo?unla?t???nda ayn? miktarda ?s? a???a ??kar.
K?tlesi m olan kristal bir cismi erime s?cakl???nda eritmek i?in cisme bir miktar ?s? verilmesi gerekir.
f?zyonun ?zg?l ?s?s? nerede. Bir cisim kristalle?ti?inde ayn? miktarda ?s? a???a ??kar.
K?tlesi m olan yak?t?n tamamen yanmas? s?ras?nda a???a ??kan ?s? miktar?,
burada q, ?zg?l yanma ?s?s?d?r.
Buharla?ma, erime ve yanman?n ?zg?l ?s?lar?n?n SI birimi kilogram ba??na joule'd?r (J/kg).
