Duyulur Isı ve Gizli Isı Nedir?

Duyulur ve Gizli Isı: Olay Aslında Ne?

Şimdi şöyle bir düşünelim: Ocağa bir tencere su koydunuz ve altını açtınız. Su yavaş yavaş ısınmaya başlar, değil mi? Hatta bir süre sonra dipten minik sesler gelmeye başlar. Termometreyle ölçseniz sıcaklığın 20, 30, 50, 80 derece diye tıkır tıkır yükseldiğini görürsünüz. Buraya kadar her şey yolunda ve oldukça mantıklı. Enerji veriyorsunuz, karşılığında sıcaklık artıyor. İşte bu gördüğümüz, hissettiğimiz şeye duyulur ısı diyoruz. Adı üstünde, hissediliyor ve ölçülebiliyor!

Ama… İşin rengi su 100 dereceye ulaştığında tamamen değişir. Su artık sadece ısınmaz, fokurdamaya ve buharlaşmaya başlar ama termometre inatla 100 derecede sabit kalır. Ocağın altını sonuna kadar açsanız bile sıcaklık 101 derece olmaz. Peki, ocağın altı açıkken ve enerji vermeye devam ederken, bu enerji nereye gidiyor? Yoksa buharlaşıp gidiyor mu? Aynen öyle! Enerji, sıcaklığı artırmak yerine çok daha gizemli bir iş için kullanılıyor.

İşte bu gizemli olayın arkasındaki kahramanın adı: gizli ısı.

Duyulur Isı: Termometrenin Bize Anlattığı

Bu, işin en basit kısmı. Bir maddeye enerji verdiğinizde, o maddenin molekülleri daha hızlı hareket etmeye başlar. Bunu, sakin bir odadaki insanların müzik çalınca dans etmeye başlaması gibi düşünebilirsin. Enerji (müzik) gelince, moleküller (insanlar) yerinde duramaz! Biz de bu hareketliliği “ısınma” olarak hissederiz. Enerjiyi geri aldığınızda ise moleküller yavaşlar ve madde “soğur”.

Güneşte beklemiş bir arabanın içinin çok ısınması.

Yazın kumsalda yürürken kumların ayaklarımızı yakması.

Buzdolabına konmuş bir içeceğin bir süre sonra soğuması.

Kaloriferi açtığımızda odanın sıcacık olması.

Bunların hepsi duyulur ısıya (sensible heat) harika örnekler.

Gizli Isı: Asıl Sihir Burada Başlıyor

Gizli ısı (latent heat), işlerin biraz daha ilginçleştiği yerdir. Bu enerji, sıcaklığı artırmak yerine, doğrudan maddenin halini değiştirmek için kullanılır. Yani moleküllerin hızını artırmak yerine, onları bir arada tutan bağları koparmak veya yeniden kurmak için harcanır. Bu yüzden adına “gizli” denir, çünkü termometre bu enerjiyi bir türlü göremez! Sanki maddenin, sadece dönüşüm anlarında ortaya çıkan gizli bir süper gücü gibi.

Genellikle iki tipiyle karşılaşırız:

Erime Olayı

Katı bir maddeyi sıvı hale getirmek için gereken enerjidir. Bir bardak buzlu suyu hayal edin. İçindeki buzlar tamamen eriyene kadar suyun sıcaklığı sıfır derecede sabit kalır. Ortamdaki bütün ısı, buzun o kristal gibi sert yapısını kırıp moleküllerin birbiri üzerinde kayabildiği sıvı hale getirmek için kullanılır. Tersi de geçerli! Su donarken, o “gizli ısıyı” dışarı verir. Çiftçilerin soğuk gecelerde bitkileri donmaktan korumak için üzerlerine su püskürtmesinin sebebi de budur. Donan su, etrafına ısı yayarak bitkiyi bir süreliğine korur.

Buharlaşma Olayı

İşte bu, çok daha fazla enerji isteyen bir süreç! Sıvıyı gaza dönüştürmek için gereken enerjidir. Tenceredeki suyun 100 derecede sabit kalmasının sebebi de budur. Verdiğiniz bütün o ekstra enerji, su moleküllerini birbirlerinden tamamen koparıp özgürce uçuşan buhar haline getirmek için harcanır. Ve bu, eritmekten çok daha fazla enerji gerektirir! Çünkü molekülleri sadece gevşetmek değil, tamamen serbest bırakmak gerekir.

Gizli Isı Ne Kadar Güçlü? Birkaç Örneğe Bakalım

Terleyince Neden Ferahlarız? Vücudumuz aslında harika bir sistem! Terlediğimizde, tenimizdeki su damlacıkları buharlaşmak için enerjiye ihtiyaç duyar. Bu enerjiyi de ısınan vücudumuzdan alırlar. Ter buharlaşırken vücudumuzdan ısıyı alıp götürür ve biz de bir ferahlık hissederiz. Özellikle rüzgarlı bir havada bu etkiyi daha çok hissetmemizin sebebi, rüzgarın buharlaşmayı hızlandırması ve vücudumuzdan daha çabuk ısı çekmesidir.

Buhar Sudan Neden Daha Kötü Yakar?

100 derecedeki su ve 100 derecedeki buhar aynı sıcaklıkta gibi görünse de, buhar çok daha tehlikelidir. Çünkü buhar, teninize değip tekrar suya dönüştüğü anda, içinde depoladığı o büyük “gizli ısıyı” aniden bırakır. Sanki bir enerji paketi bırakıyor gibi! Yani sadece 100 derecenin sıcaklığını değil, bir de o hal değişimi için gereken devasa ekstra enerjiyi cildinize boşaltır. Bu yüzden neden olduğu yanık daha kötü olabilir.

Kasırgaların Yakıtı

Okyanuslardan buharlaşan su, muazzam miktarda gizli ısıyı alıp atmosfere taşır. Bu nemli hava yukarılarda soğuduğunda ne olur? Tekrar yoğunlaşarak yağmuru oluşturur. İşte bu yoğunlaşma sırasında, depolanan o inanılmaz enerji atmosfere geri salınır. Fırtınaları besleyen motor, tam olarak bu enerjidir! Bir kasırgayı, okyanusun haftalarca biriktirdiği gizli ısıyı birkaç günde harcayan dev bir canavar gibi düşünebiliriz.

Kısacası Olay Ne?

Yani özetle, duyulur ısı ve gizli ısı, aynı enerjinin iki farklı yüzü gibidir. Biri bir şeylerin sıcaklığını değiştirirken, diğeri kimliğini değiştirip onu bir halden diğerine sokar.

Bir dahaki sefere kaynayan bir çaydanlık gördüğünüzde, banyodan sonra aynanın buğulanmasını izlediğinizde veya sıcak bir günde yerdeki bir su birikintisinin yavaşça kurumasını fark ettiğinizde, sadece basit bir olay görmeyin. Orada, moleküller arasında bir hareketlilik yaşandığını, maddenin hal değiştirdiğini ve termometrenin ölçemediği büyük bir enerjinin iş başında olduğunu hatırlayın. Çünkü evrenin çalışma şekli, genellikle gördüğümüzden çok daha fazlasıdır.