Isı Alışverişi Ne Zaman Gerçekleşir

Isı alışverişi, klasik anlamda bir alışveriş değildir. Isı alışverişi, enerjinin çok olan yerden az olan yere nakledilmesi ya da yer değiştirmesidir. Bu yer değiştirme, sıcaklık farkıyla hissedilebilir olmaktadır. Isı ve sıcaklık arasındaki ilişki asıl olarak, bize ısı alışverişinin nasıl başlayıp sonlanacağı hakkında bilgi de verir.

Isı nedir?

Isı, bir maddenin kütlesinde bir santrigrad derecelik değişimi gerçekleştirmek için gerekli olan enerji miktarıdır, diye basitçe tanımlayabiliriz. Yani ısı, kütleyle doğrudan ilişkili ve doğru orantılı değişen bir büyüklüktür. Örnek verirsek, bir cezve su ile bir çaydanlık suyu eşit ısı kaynakları kullanarak ısıtmaya başlarsak, cezvede bulunan suyun kütlesi daha az olduğu için daha kısa sürede ısınacaktır. Yani, ısı kaynağını daha az kullandık, daha az ısı harcadık diyebiliriz. Fakat büyük kütleli su bulunan çaydanlık için daha fazla ısı gerekliydi ve daha uzun süre beklemek zorunda kaldık. Isıyı bu şekilde tanımlayıp, pekiştirdikten sonra, ısı alışverişi ne zaman ve nasıl başlar sorularına cevap arayacağız.

Isı Alışverişi Başlatmak İçin Koşullar

Temas eden iki yüzey arasında eğer farklı sıcaklık koşulları varsa, bu iki cisim arasında ısı alışverişi gerçekleşmesi kesindir. Buradan anlaşılacağı gibi, farklı sıcaklık değerlerinde olmalar yüzeysel temas ısı alışverişinin başlaması için temel iki koşuldur. Örnek vermemiz gerekirse, 100 santigrad sıcaklık değerine sahip 100 gram bir madde ile, 200 gram 15 santigrad sıcaklıkta bir cisim temas ettiğinde atalarında ısı alışverişi olacaktır. Bu ısı alışverişi sıcaklıkları eşit seviyeye gelene kadar devam edecektir. Burada formüle yansıtırsak,

Isı Alışveriş miktarı = kütle x öz ısı sabiti x ( son sıcaklık – ilk sıcaklık) şeklindedir. Dolayısıyla yukarıdaki sorunun cevabını iki maddenin de aynı olduğunu düşünerek yaparsak,

100 x c x (100 – t) = 200 x c x (t – 15) eşitliğini kullanırız. Devamında da, sonuç 43,3 santigrad derecede ısı alışverişinin son bulacağı ve her iki Çisem’in sıcaklıklarının 43,3 olacağı anlaşılmaktadır. Isı alışverişi, başlangıçtan itibaren eşitlik sağlanana kadar devam eder ve en az iki madde arasında farklı sıcaklık şartlarında gerçekleşir. Isı veren ya da alan madde kütlesi ne kadar büyükse, sıcaklık değişimi için gereken ısı miktarı da o kadar fazladır.

Related posts