Isı ve sıcaklık, günlük hayatta sıklıkla karıştırılan iki kavramdır. Birbiriyle bağlantılı olsalar da, önemli farkları vardır.
Isı: Bir sistemden diğerine aktarılan enerji miktarıdır. Isı akışı, sıcaklığı yüksek olan sistemden düşük olan sisteme doğru gerçekleşir. Isı birimi kalori (cal) veya Joule (J)‘dür.
Sıcaklık: Bir sistemin ortalama kinetik enerjisinin ölçüsüdür. Moleküllerin ne kadar hızlı hareket ettiğini gösterir. Uluslararası birim sistemine göre sıcaklık birimi Kelvin (K)‘dir. Özetle;
- Isı bir enerji türüdür, sıcaklık ise bir ölçüdür.
- Isı akışı, sıcaklık farkına bağlı olarak gerçekleşir.
- Sıcaklık, bir sistemin ortalama kinetik enerjisini gösterir.
İç Enerji: Bir sistemin sahip olduğu toplam enerjidir. Bu enerji, moleküllerin kinetik ve potansiyel enerjisinin yanı sıra sistemdeki diğer enerji türlerini de kapsar. İç enerji birimi de kalori (cal) veya Joule (J)‘dür.
Isı, sıcaklık ve iç enerji arasındaki ilişki:
- Isı eklemek veya çıkarmak, bir sistemin iç enerjisini değiştirir.
- Sabit hacimde bir sistemde, ısı eklemek sıcaklığı artırır, ısı çıkarmak ise sıcaklığı düşürür.
- Sabit basınçta bir sistemde, ısı eklemek hem sıcaklığı hem de hacmi artırır, ısı çıkarmak ise hem sıcaklığı hem de hacmi düşürür.
Özetle:
- Isı, iç enerjiyi değiştirmenin bir yoludur.
- Sıcaklık, iç enerjinin bir göstergesidir.
Örnek:
Bir bardak sıcak su düşünelim. Suyun molekülleri, sıcak sudan soğuk suya doğru ısı akışı olduğu için daha hızlı hareket eder. Bu nedenle, bardağa soğuk su eklediğimizde, sıcak suyun molekülleri soğuk suyun moleküllerine ısı verir ve sıcak suyun sıcaklığı düşer. Soğuk suyun molekülleri ise ısı aldıkları için sıcaklıkları yükselir.