Isı, vücudu oluşturan moleküllerin iç enerjisidir. Temas halinde tutulduklarında sıcak bir cisimden soğuk bir cisme akar. Isı miktarının ölçülmesine kalorimetri denir. Günlük deneyimlerimizden, farklı cisimlerin sıcaklıklarındaki eşit artış için farklı miktarlarda ısı enerjisine ihtiyaç duyduğunu bulduk. Vücudun bu özelliği, termal veya ısı kapasitesi cinsinden ifade edilir. Cismin ısı kapasitesi, sıcaklığı 1°C veya 1 K yükseltmek için gereken ısı enerjisi miktarıdır ve C' sembolü ile gösterilir. Örneğin, bir cismin ısı kapasitesi 60 JK- 1 ise, bu cismin sıcaklığını 1K veya 1°C yükseltmek için 60 J ısı enerjisi gerektiği anlamına gelir.
Isı Kapasitesi C' = Sağlanan ısı enerjisi miktarı/sıcaklık artışı Bir cisme Q miktarında ısı verildiğinde sıcaklığı ∆t kadar yükselirse C' = Q ∕ ∆t |
Isı kapasitesi birimleri
Isı kapasitesinin SI birimi joule/kelvin veya joule/derece C'dir. Diğer yaygın ısı kapasitesi birimleri cal °C -1 ve kcal °C -1'dir .
1 kcal °C -1 = 1000 cal °C -1
1 kal K -1 = 4,2 J K -1
Birim kütle olarak ifade edildiğinde vücudun ısı kapasitesi, o cismin maddesinin özgül ısı kapasitesi olarak adlandırılır. Sembol c ile gösterilir. Öz ısı kapasitesi, maddenin karakteristik özelliğidir ve farklı cisimler için farklıdır. Bir maddenin özgül ısı kapasitesi, o maddenin bir gövdesinin birim kütlesi başına ısı kapasitesi olarak tanımlanır.
Özgül ısı kapasitesi c = Cismin ısı kapasitesi C' / Cismin kütlesi m C' = Q ∕ ∆t olarak Bu nedenle, \(c = \frac{Q}{m \times \Delta t}\) veya \(Q = c \times m \times \Delta t\) Bir maddenin özgül ısı kapasitesi, o maddenin birim kütlesinin sıcaklığını 1 °C veya 1 K yükseltmek için gereken ısı enerjisi miktarıdır. |
Bir cismin sıcaklığını artırmak için emilen ısı enerjisi miktarı üç faktöre bağlıdır:
Özgül ısı kapasitesi birimi
Özgül ısı kapasitesinin SI birimi, joule per kilogram per kelvin (J kg -1 K -1 ) veya joule per kilogram per derece santigrat (J kg -1 °C -1 ) şeklindedir.
Özgül ısı kapasitesinin diğer birimleri cal g -1 °C -1 ve kcal kg -1 °C -1'dir .
1 cal g -1 °C -1 = 4,2 × 10 3 J kg -1 K -1
Örneğin, demirin özgül ısı kapasitesi .48 J∕g °C ise bu, 1 g demirin sıcaklığını 1°C yükseltmek için gereken ısı enerjisinin 0.48 J olduğu anlamına gelir.
| Isı kapasitesi | Özgül Isı Kapasitesi |
| Tüm vücudun sıcaklığını 1°C yükseltmek için gerekli olan ısı enerjisi miktarıdır. | Vücudun birim kütlesinin sıcaklığını 1°C yükseltmek için gereken ısı enerjisi miktarıdır. |
| Cismin maddesine ve kütlesine bağlıdır; kütle ne kadar fazlaysa, ısı kapasitesi de o kadar fazladır. | Vücudun kütlesine bağlı değildir; vücudun maddesinin karakteristik özelliğidir. |
| Birimi JK -1 | Birimi J Kg-1K -1 |
Öz ısı kapasitesi farklı maddeler için farklıdır. Genellikle, iyi bir iletkenin özgül ısı kapasitesi düşükken, kötü bir iletkenin özgül ısı kapasitesi yüksektir. Eşit miktarda ısı sağlamak için iki farklı maddeyi aynı brülör üzerinde eşit kütlede ısıtırsak, aynı zaman aralığından sonra iki farklı madde için sıcaklık artışının farklı olduğunu fark ederiz. Bunun nedeni, farklı özgül ısı kapasiteleridir. Öz ısı kapasitesi düşük olan madde, sıcaklıkta hızlı ve yüksek bir artış gösterir, dolayısıyla sıcaklıkta yavaş ve küçük bir artış gösteren özgül ısı kapasitesi yüksek olan maddeden daha iyi bir ısı iletkenidir.
Suyun özgül ısı kapasitesi yüksektir (=4200 J Kg -1 K -1 ). Bir maddenin farklı fazlarında özgül ısı kapasitesi farklıdır, örneğin su için, özgül ısı kapasitesi 4200 J Kg -1 K -1 , buzun 2100 J Kg -1 K -1 ve buharın 460 J Kg -1 K'dır. -1 .
| Madde | Özgül Isı Kapasitesi | |
| J Kg -1 K -1 olarak | cal g -1 °C -1 | |
| Öncülük etmek | 130 | 0,031 |
| Gümüş | 235 | 0,055 |
| Bakır | 399 | 0,095 |
| Ütü | 483 | 0,115 |
| Alüminyum | 882 | 0.21 |
| Gazyağı yağı | 2100 | 0.50 |
| buz | 2100 | 0.50 |
| Deniz suyu | 3900 | 0.95 |
| su | 4180 | 1.0 |
Sıcaklık ve özgül ısı: Aşağıdaki grafik, belirli bir malzemenin bir gramının, bir kalorilik ısı tarafından kaç santigrat derece yükseltildiğini göstermektedir. 
Soru 1: 30 °C'de 50 g kütleli bir metal parçanın sıcaklığını 330 °C'ye çıkarmak için 2400 J ısı enerjisi gerekir. Metalin özgül ısı kapasitesini hesaplayınız.
Çözüm: Verilen, m = 50 g, ısı enerjisi = 2400 J, sıcaklık artışı = 330 - 30 = 300 °C = 300 K.
Özgül ısı kapasitesi \(c = \frac{2400}{50 \times 300} = .16 \) J g -1 K -1
Soru 2: 40 °C sıcaklıktaki özgül ısı kapasitesi 0,84 J g -1 K -1 olan A sıvısının kütlesi, özgül ısı kapasitesi 2,1 J g -1 K -1 olan 100 g sıvı B ile karıştırılmalıdır. Karışımın son sıcaklığı 32 °C olacak şekilde 20 °C?
Çözüm: A sıvısının sıcaklığındaki düşüş = 40−32 = 8 °C, B sıvısının sıcaklığındaki artış = 32 - 20 = 12 °C
Isı enerjisi m gram sıvı A = m × 0.84 × 8 J ile verilir.
100 gram sıvının aldığı ısı enerjisi B = 100 × 2,1 × 12 J
Isı kaybı olmadığını varsayarsak, A'nın verdiği ısı enerjisi = B'nin aldığı ısı enerjisi
m×0,84× 8 = 100×2,1×12 ⇒ m = 375 gram
