Isı ve Sıcaklık

Isı ve sıcaklık günlük dilde eş anlamlı olarak kullanılabilir. Ama fizikte ilişkili ama tamamen farklı kavramlardır. Isı bir sistemden çevresine ya da başka bir sisteme aktarılan enerjidir, bir süreçtir, sistemin bir özelliği değildir. Isı birimi joule olmasına rağmen enerji de değildir, enerjinin aktarım mekanizmalarından biridir. Isı doğrudan ölçülemez ama kalorimetre kabıyla dolaylı olarak ölçülebilir.

Sıcaklık bir sistemin taneciklerinin (atom ya da moleküllerinin) ortalama kinetik enerjisiyle doğru orantılı bir göstergedir. Sıcaklık temel bir büyüklük olmasına rağmen tanımlaması zordur. Temel olarak bir şeyin ne kadar sıcak ya da soğuk olduğu anlamına gelir. Bazen duyularımızla sıcaklığı algılarız, ama bir başkasının sıcaklık algısıyla karşılaştıramayabiliriz. Bu nedenle nesnel ölçümler yapabilmek için termometreler kullanılır. Termometreler maddenin sıcaklıkla ilişkili özelliklerinden faydalanılarak tasarlanır. Kullanım amaçlarına göre çok çeşitli termometreler vardır.

İç enerji bir sistemin mikroskopik boyutlarda taneciklerinin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır. Sistemin makroskopik boyutlarda mekanik enerjisi olmasa bile iç enerjisi hep vardır. İç enerji doğrudan ölçülemez, sadece değişimi ölçülebilir.

İki sistem birbirleriyle ısıl temas halindeyse, aralarında sıcaklık farkı varsa, daha sıcak olan sistemden daha soğuk olan sisteme enerji aktarılır. Sıcaklıkları eşit olunca net enerji aktarımı durur, bu duruma ısıl denge denir.

Maddenin ayırt edici özelliklerinden biri olan öz ısı ve ısı sığası (kapasitesi) kavramları da bu konunun altında.

Enerji iletim yolları olan iletim (kondüksiyon), konveksiyon ve ısıma (radyasyon) da bu konuda kapsanıyor.

Ayrıca katılarda ısı iletim hızı, katı ve sıvılarda genleşme de açıklanıyor.