Gizli Isı ve Duyulur Isı
Sistem ve çevresi arasındaki sıcaklık farkı nedeniyle bir sistemin enerjisi değiştiğinde, enerjinin ısı (q) olarak aktarıldığını söyleriz. Isı transferi, bir sıcaklık gradyanına göre yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa doğru gerçekleşir.
Gizli Isı
Bir madde faz değişikliğine uğradığında, enerji ısı olarak emilir veya salınır. Gizli ısı, bir faz değişimi sırasında bir maddeden emilen veya salınan ısıdır. Bu ısı değişiklikleri, emildikleri veya serbest bırakıldıkları için sıcaklık değişikliklerine neden olmaz. Bir faz değişimi, bir katının gaz fazına geçmesi veya bir sıvının katı faza geçmesi veya bunun tersi anlamına gelir. Bu kendiliğinden bir dönüşümdür ve belirli bir basınç için karakteristik bir sıcaklıkta meydana gelir. Dolayısıyla gizli ısının iki biçimi, gizli füzyon ısısı ve gizli buharlaşma ısısıdır. Gizli füzyon ısısı, erime veya donma sırasında gerçekleşir. Ve buharlaşmanın gizli ısısı, kaynama veya yoğunlaşma sırasında gerçekleşir. Faz değişimi, gazı sıvıya veya sıvıyı katıya dönüştürürken ısı (ekzotermik) açığa çıkarır. Faz değişimi, katıdan sıvıya veya sıvıdan gaza geçerken enerji/ısı (endotermik) emer. Örneğin, buhar halindeki su molekülleri oldukça enerjiktir. Ve moleküller arası çekim kuvvetleri yoktur. Tek su molekülleri olarak hareket ederler. Buna kıyasla sıvı haldeki su moleküllerinin enerjileri düşüktür. Bununla birlikte, bazı su molekülleri, yüksek kinetik enerjiye sahip olduklarında buhar haline kaçabilirler. Normal sıcaklıkta, buhar hali ile sıvı haldeki su molekülleri arasında bir denge olacaktır. Ancak, kaynama noktasında ısıtıldığında, su moleküllerinin çoğu buhar haline bırakılacaktır. Bu nedenle su molekülleri buharlaşırken su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarının kırılması gerekir. Bunun için enerjiye ihtiyaç vardır ve bu enerji buharlaşmanın gizli ısısı olarak bilinir. Su için bu faz değişimi 100°C'de (suyun kaynama noktası) meydana gelir. Ancak bu sıcaklıkta bu faz değişimi meydana geldiğinde, ısı enerjisi su molekülleri tarafından bağları kırmak için emilir, ancak sıcaklığı daha fazla artırmaz.
Özgül gizli ısı, bir maddenin birim kütlesinin bir fazını tamamen başka bir faza dönüştürmek için gereken ısı enerjisi miktarı anlamına gelir.
Duyarlı Isı
Duyarlı ısı, termodinamik reaksiyon sırasında sıcaklığın değişmesine neden olan bir enerji aktarımı şeklidir. Bir maddenin duyulur ısısı aşağıdaki formülle hesaplanabilir.
Q=mc∆T
Q=hissedilir ısı
M=maddenin kütlesi
C=özgül ısı kapasitesi
∆T=ısı enerjisinin neden olduğu sıcaklık değişimi
Gizli Isı ve Duyulur Isı arasındaki fark nedir?
• Gizli ısı bir maddenin sıcaklığını etkilemezken, duyulur ısı sıcaklığı etkiler ve maddenin yükselmesine veya azalmasına neden olur.
• Gizli ısı bir faz değişiminde emilir veya serbest bırakılır. Duyulur ısı, faz değişimleri dışında herhangi bir termodinamik süreç sırasında salınan veya emilen ısıdır.
• Örneğin, suyu 25°C ila 100°C arasında ısıtırken, sağlanan enerji bir sıcaklık artışına neden oldu. Bu nedenle bu ısıya duyulur ısı denir. Ancak 100°C'deki su buharlaştığında sıcaklık artışına neden olmaz. Bu anda emilen ısıya gizli ısı denir.
