Isı Hesaplamaları

Bir maddenin aldığı veya verdiği ısı miktarı,

• Kütlesine
• Türüne
• Sıcaklık farkına

bağlı olarak değişir.

Maddenin sıcaklığındaki değişimlere göre aldığı veya verdiği ısı Q,

Q = m.c.Δt

formülüyle hesaplanır.

Q = Alınan veya verilen ısı (kal)
m = Maddenin kütlesi (g)
c = Öz ısı (ısınma ısısı) (kal/g °C)
Δt = Sıcaklık farkı (°C)

Eğer madde hal değiştiriyorsa sıcaklığı değişemeyeceğinden Q = m.c.Δt formülü kullanılamaz. Hal değişim sırasında maddenin aldığı veya verdiği ısı miktarı

Q = m.L

formülü ile hesaplanır.

L: 1 gram maddenin hal değiştirmesi sırasında aldığı veya verdiği ısıdır.(kal/g)

Aşağıda verilen grafik, arı bir katının önce sıvı sonra gaz haline geçmesi sırasında aldığı ısıyı formüllerle açıklamaktadır.

II. bölge: Sıcaklık sabit, katı eriyor.
Q2 – Q1 = m.Lerime ısısı

III. bölge = Sıvının sıcaklığı artıyor.
Q3 – Q2 = m.csıvı.(t2 – t1)

IV. bölge = Sıcaklık sabit, sıvı kaynıyor.
Q4 – Q3 = m.L.buharlaşma ısısı

V. bölge = Gaz ısınıyor.
Q5 – Q4 = m.cgaz.(t3 – t2)

t1: Katının erime noktası
t2: Sıvının kaynama noktası

Örnek:Bir X katısının ısıtılması deneyinde yandaki sıcaklık–zaman grafiği elde edilmiştir.Bu katı için aşağıdaki yargılardan hangisi kesinlikle doğrudur?

A) Çözeltidir B) Karışımdır C) Elementtir D) Bileşiktir E) Arı maddedir

Çözüm:Sabit sıcaklıkta hal değiştirdiğine göre madde arı maddedir.Element veya bileşik olduğu ile ilgili kesin yargıya varılamaz.

Örnek:
Isı ve sıcaklık kavramları aşağıdakilerin hangisinde yanlış kullanılmıştır?

A) Arı suyun normal kaynama sıcaklığı 100 °C tır.
B) Sağlıklı bir kişinin vücut ısısı 36,5 °C tır.
C) Buzdolabının soğutucu bölmesinde sıcaklık yaklaşık 5 °C tır.
C) Odun kömürünün yanma ısısı 8000 kal/g dır.
E) 1 kalori, 1 gram arı suyun sıcaklığını 1 °C yükseltir.

Çözüm:Sıcaklığın birimi santigrad (°C), ısının birimi kaloridir. Buna göre, B seçeneğinde vücut ısısı yerine, vücut sıcaklığı denilmelidir.
Yanıt B