Sıcaklık ve Isıyı Anlamak
Sıcaklık . Sıcaklık kavramı aslında dokunma duyumuzla deneyimlediğimiz ısı ve soğukluk hissinden kaynaklanır. Dokunma duyumuzun hissettiklerine dayanarak, bir nesnenin diğerinden daha sıcak veya daha soğuk olduğunu söyleriz. Sıcak nesnelerin sıcaklığı daha yüksek, soğuk nesnelerin sıcaklığı ise daha düşüktür. Bir nesne ne kadar soğuksa, sıcaklığı o kadar düşüktür. Tersine, bir nesne ne kadar sıcaksa, sıcaklığı o kadar yüksektir. Bir nesnenin sıcaklık veya soğukluk ölçüsüne sıcaklık denir. 11. sınıfta daha sonra incelenecek olan gazların kinetik teorisi konusunda, sıcaklığın anlamını daha derinlemesine anlayacaksınız; bir nesneyi oluşturan moleküllere ne olur ve bu nesne sıcak, ılık, serin veya soğuk hissedilebilir.
Isı . Farklı sıcaklıklara sahip nesneler birbirine temas ettiğinde, daha yüksek sıcaklığa sahip nesneden daha düşük sıcaklığa sahip nesneye ısı transferi gerçekleşir. Temas halindeki nesneler aynı sıcaklığa ulaştığında ısı transferi durur. Örneğin, sıcak suyu soğuk suyla karıştırırsak, ısı genellikle sıcak sudan soğuk suya doğru hareket eder. Sıcak bir ütüyü soğuk suya koyduğumuzda, ısı daha sıcak ütüden suya doğru hareket eder. Ütü ve su aynı sıcaklığa ulaştığında ısı akışı durur. Bir doktor veya hemşire vücudunuza bir termometre taktığında, ısı vücudunuzdan termometreye doğru hareket eder. Vücudunuz ve termometre aynı sıcaklığa ulaştığında ısı transferi durur. Kullanılan termometre cıvalı bir termometre ise, vücudunuz ve termometre aynı sıcaklığa ulaştığında cıvanın yüzeyi hareket etmeyi durdurur. Cıvanın yüzeyinde gösterilen sayı, o anki vücut sıcaklığınızdır.
Doğal olarak, ısı yüksek sıcaklıktaki cisimlerden düşük sıcaklıktaki cisimlere doğru hareket eder. Isı transferi, birbirleriyle temas halinde olan cisimlerin sıcaklıklarını eşitleme eğilimindedir. 18. yüzyılda fizikçiler, ısı akışının görünmez bir akışkan türünün (akışkan, akabilen bir maddedir. Akışkanlar arasında sıvılar ve gazlar bulunur. Su (sıvı) akabildiği için bir akışkandır. Hava da akabildiği için bir akışkandır) hareketi olduğundan şüphelenmişlerdir. Bu akışkana kalori adı verilmiştir . Kalorik teorisi, deneysel sonuçlara dayanarak bu kalorinin varlığı kanıtlanamadığı için artık kullanılmamıştır . 19. yüzyılda, James Prescott Joule (1818-1889) adlı bir İngiliz fizikçi, bir kapta suyu bir karıştırıcı çark kullanarak nasıl ısıtacağını incelemiş ve karıştırıcı çarkın dönmesiyle suyun ısınmasını, bir kapta suyun alev veya elektrik kaynağıyla ısıtılmasıyla karşılaştırmıştır. Joule, deneylerine dayanarak ısının enerji olmadığını (ısı, kinetik enerji, potansiyel enerji, kimyasal enerji vb. gibi belirli bir enerji türü değildir) sonucuna vardı. Isı, sıcaklık farklarından dolayı aktarılan enerjidir. Dolayısıyla, ısı yüksek sıcaklıktaki bir cisimden düşük sıcaklıktaki bir cisme aktığında, enerji aslında yüksek sıcaklıktaki cisimden düşük sıcaklıktaki cisme aktarılır. Bu enerji aktarımı, temas halindeki cisimler aynı sıcaklığa ulaştığında veya termal dengeye ulaştığında durur.
