Isı Alışverişi Neden Gerçekleşir

Maddeler birbirleriyle temas ettiklerinde eğer aralarında sıcaklık farkı varsa birbirlerini etkilemektedirler. Sıcaklıkları farklı olan bu iki madde arasında ısı alışverişi başlar. Isı alışverişi, sıcaklığı fazla olan maddeden sıcaklığı az olan maddeye doğru gerçekleşir. Sıcaklığı fazla olan madde, iki maddenin de sıcaklıkları eşit olana kadar sıcaklığı düşük olan maddeye ısı verir. Sıcaklığı eşit olan iki maddede elde edilen bu sıcaklığa denge sıcaklığı adı verilir. Denge sıcaklığı, en başta sıcaklığı yüksek olan maddeden düşüktür. Sıcaklığı düşük olan maddeden ise yüksektir. Bir maddenin aldığı ısı miktarı diğer maddenin aldığı ısı miktarına eşit olur.

Peki, Bu Alışveriş Nasıl Gerçekleşir?

Maddelerin içyapısına bakıldığında atomlar ve moleküllerden oluştuğu görülmektedir. Bu atomlar ve moleküller sürekli ve belli bir hıza sahip olarak hareket halindedir. Maddeler ısıtılınca, gösterilen sıcaklık artışı ile maddenin içyapısındaki atomlar ve moleküller daha hızlı hareket etmeye başlar. Sıcaklığı arttırılan maddenin hızlanan molekülleri sıcaklığı düşük olan maddenin daha yavaş olan molekülleri ile çarpışmaya başlar. Sıcaklıkları farklı olan bu moleküllerin çarpışması sırasında, sıcaklığı yüksek olan hızlı moleküller sıcaklığı düşük olan yavaş moleküllere ısı aktarır. Bu işlem iki maddenin molekülleri arasındaki ısı farkı kalmayıncaya dek devam eder. İki maddenin yapısında bulunan bütün moleküller eşit sıcaklığa ulaşınca da, iki madde arasında ısı alışverişi gerçekleşmiş olur.

Isı Alışverişini Gözlemlemeye Dair Kolayca Deneyebileceğiniz Uygulamalı Örnekler
  1. Tencereye bir miktar su eklenip ocağa alındığında tencerenin ısısı arttıkça içindeki suya ısı vermeye başlayacaktır. Sıcaklığı artan suyun moleküler yapısı hızlanacak ve su hareket etmeye başlayacaktır. Ocağın altı kapatıldığında ise oda sıcaklığına göre yüksek olan su, ısı vermeye başlayacak ve molekülleri yavaşlayacaktır. Yeniden soğuk ve durağan bir hal alacaktır.
  1. Neler olacağını gözlemek amacıyla yarım bardak soğuk suyun içine yarım bardak sıcak su konulduğunda, bardağın içindeki su artık ne sıcak ne de soğuk olur. Gerçekleşen ısı alışverişi sayesinde sıcak su soğumuş, soğuk su ise ısınmış olur. Suyun yeni sıcaklığı soğuk ve sıcak arasında yer alacağından ılık olarak adlandırılabilir.