FeyyazAdatepe
Misafir Editör
Önce sıcak, sonra soğuk bir cisme dokunursak aralarındaki sıcaklık farkını algılayabilir ve cisimlerin sıcaklığını termometreyle ölçebiliriz.
Bütün maddeler molekül denen çok küçük atom gruplarından oluşmuştur . Bu moleküller her an hızlı ve gelişigüzel bir çalkalanma hareketi yapar. Gazların molekülleri, katı ve sıvılarla karşılaştırıldığında, birbirinden oldukça uzaktır ve bulundukları hacim içinde serbestçe hareket edebilir. Bu arada hem birbirleriyle çarpışır, hem de bulundukları kabın çeperlerine çarparlar. Gazın sıcaklığı arttıkça moleküllerin hareketi de hızlanır.
Sıvılarda moleküller daha sıkışık durumda oldukları için gazlardaki kadar serbest hareket edemez ve birbirleriyle daha sık çarpışırlar. İçinde çok küçük toz parçacıkları bulunan bir bardak suya parlak bir ışık tutulduğunda, sıvı moleküllerinin hareketi incelenebilir. Bu suya bir mikroskopla bakılırsa toz parçacıklarının her yöne doğru hızla hareket ettiği görülür. Bu hareketin nedeni, görülemeyecek kadar küçük olan milyonlarca su molekülünün hızla hareket ederken toz parçacıklarına çarpmasıdır. Aralarında hemen hiç boşluk olmayan katı moleküller yerlerini değiştiremez, ancak bulundukları yerde sürekli bir titreşim hareketi yapabilir.
Katı, sıvı ya da gaz durumundaki herhangi bir maddenin sıcaklığı ne kadar yüksekse moleküllerinin ortalama hızı, dolayısıyla toplam enerjisi de o kadar fazladır. Bir maddedeki moleküllerin toplam enerjisine o maddenin iç enerjisi denir. Bir maddeye dışarıdan enerji verilmesi maddenin iç enerjisini artıracağı için sıcaklığını da artırır.
Bir maddeye enerji vermenin yollarından biri o madde üzerinde bir iş yapmaktır. Örneğin Joule'ün deneyinde olduğu gibi suyun karıştırılması su moleküllerinin daha hızlı hareket etmesine ypl açar ve böylece suyun sıcaklığı yükselir. Bir maddeye enerji vermenin başka bir yolu da ona ısı enerjisi aktarmaktır. Kızgın bir demir çubuk suya daldırıldığında, demir moleküllerindeki ısı enerjisi su moleküllerine geçer. Böylece su molekülleri daha hızlı hareket etmeye başlar ve suyun sıcaklığı yükselir: Sıcaklığın ne kadar yükseleceği suyun miktarına bağlıdır.
Eğer bir maddede moleküllerin titreşimi durursa maddenin iç enerjisi sıfırlanır ve sıcaklığı olabilecek en düşük düzeye iner. Mutlak sıfır denen bu sıcaklık — 273°C dolayındadır; yani suyuh donma noktasının 273°C altındadır. Gerçi bugüne kadar mutlak sıfır noktasına ulaşılamamıştır, ama bilim adamları n bu sıcaklığın milyonda bir ya da iki derece üzerindeki sıcaklıkları elde edebiliyorlar. Bu çok düşük sıcaklıklarda maddenin özelliklerinde ve davranışında çok ilginç değişiklikler olur. Örneğin bazı iletkenlerden bir kez elektrik akımı geçmeye başladığında bu akış neredeyse sonsuza kadar sürer; çünkü iletkenin direnci tümüyle yok olmuştur. Gene bu düşük sıcaklıklarda moleküller hemen hemen tümüyle hareketsiz oldukları için birbirleriyle çarpışamaz, dolayısıyla maddeler arasında hiçbir kimyasal tepkime olmaz.
Buna karşılık sıcaklığın en çok kaç dereceye yükselebileceği konusunda bilinen herhangi bir sınır yoktur. Metalleri kesmek ya da kaynak yapmak için kullanılan oksiasetilen hamlacının alevi ile gene kaynak işlerinde kullanılan elektrik arkının sıcaklığı 1.800°C ile 4.000°C arasında değişir. Nükleer tepkimelerde ise milyonlarca derecelik sıcaklıklara ulaşılabilmiştir.
Kimyasal tepkimelerde de ısı oluşabilir. Bir kibritin yanmasıyla ısı enerjisi açığa çıktığı için bu, ısıveren ya da eksotermik bir tepkimedir. Gerçekleşebilmesi için ısı enerjisi gerektiren kimyasal tepkimeler ise, örneğin içindeki demir metalini ayırmak üzere bir demir cevherinin ısıtılarak eritilmesi, ısıalan ya da endotermik bir tepkimedir.
Bütün maddeler molekül denen çok küçük atom gruplarından oluşmuştur . Bu moleküller her an hızlı ve gelişigüzel bir çalkalanma hareketi yapar. Gazların molekülleri, katı ve sıvılarla karşılaştırıldığında, birbirinden oldukça uzaktır ve bulundukları hacim içinde serbestçe hareket edebilir. Bu arada hem birbirleriyle çarpışır, hem de bulundukları kabın çeperlerine çarparlar. Gazın sıcaklığı arttıkça moleküllerin hareketi de hızlanır.
Sıvılarda moleküller daha sıkışık durumda oldukları için gazlardaki kadar serbest hareket edemez ve birbirleriyle daha sık çarpışırlar. İçinde çok küçük toz parçacıkları bulunan bir bardak suya parlak bir ışık tutulduğunda, sıvı moleküllerinin hareketi incelenebilir. Bu suya bir mikroskopla bakılırsa toz parçacıklarının her yöne doğru hızla hareket ettiği görülür. Bu hareketin nedeni, görülemeyecek kadar küçük olan milyonlarca su molekülünün hızla hareket ederken toz parçacıklarına çarpmasıdır. Aralarında hemen hiç boşluk olmayan katı moleküller yerlerini değiştiremez, ancak bulundukları yerde sürekli bir titreşim hareketi yapabilir.
Katı, sıvı ya da gaz durumundaki herhangi bir maddenin sıcaklığı ne kadar yüksekse moleküllerinin ortalama hızı, dolayısıyla toplam enerjisi de o kadar fazladır. Bir maddedeki moleküllerin toplam enerjisine o maddenin iç enerjisi denir. Bir maddeye dışarıdan enerji verilmesi maddenin iç enerjisini artıracağı için sıcaklığını da artırır.
Bir maddeye enerji vermenin yollarından biri o madde üzerinde bir iş yapmaktır. Örneğin Joule'ün deneyinde olduğu gibi suyun karıştırılması su moleküllerinin daha hızlı hareket etmesine ypl açar ve böylece suyun sıcaklığı yükselir. Bir maddeye enerji vermenin başka bir yolu da ona ısı enerjisi aktarmaktır. Kızgın bir demir çubuk suya daldırıldığında, demir moleküllerindeki ısı enerjisi su moleküllerine geçer. Böylece su molekülleri daha hızlı hareket etmeye başlar ve suyun sıcaklığı yükselir: Sıcaklığın ne kadar yükseleceği suyun miktarına bağlıdır.
Eğer bir maddede moleküllerin titreşimi durursa maddenin iç enerjisi sıfırlanır ve sıcaklığı olabilecek en düşük düzeye iner. Mutlak sıfır denen bu sıcaklık — 273°C dolayındadır; yani suyuh donma noktasının 273°C altındadır. Gerçi bugüne kadar mutlak sıfır noktasına ulaşılamamıştır, ama bilim adamları n bu sıcaklığın milyonda bir ya da iki derece üzerindeki sıcaklıkları elde edebiliyorlar. Bu çok düşük sıcaklıklarda maddenin özelliklerinde ve davranışında çok ilginç değişiklikler olur. Örneğin bazı iletkenlerden bir kez elektrik akımı geçmeye başladığında bu akış neredeyse sonsuza kadar sürer; çünkü iletkenin direnci tümüyle yok olmuştur. Gene bu düşük sıcaklıklarda moleküller hemen hemen tümüyle hareketsiz oldukları için birbirleriyle çarpışamaz, dolayısıyla maddeler arasında hiçbir kimyasal tepkime olmaz.
Buna karşılık sıcaklığın en çok kaç dereceye yükselebileceği konusunda bilinen herhangi bir sınır yoktur. Metalleri kesmek ya da kaynak yapmak için kullanılan oksiasetilen hamlacının alevi ile gene kaynak işlerinde kullanılan elektrik arkının sıcaklığı 1.800°C ile 4.000°C arasında değişir. Nükleer tepkimelerde ise milyonlarca derecelik sıcaklıklara ulaşılabilmiştir.
Kimyasal tepkimelerde de ısı oluşabilir. Bir kibritin yanmasıyla ısı enerjisi açığa çıktığı için bu, ısıveren ya da eksotermik bir tepkimedir. Gerçekleşebilmesi için ısı enerjisi gerektiren kimyasal tepkimeler ise, örneğin içindeki demir metalini ayırmak üzere bir demir cevherinin ısıtılarak eritilmesi, ısıalan ya da endotermik bir tepkimedir.
