Orta öğrenimin bir noktasında Isı ve Sıcaklık diye bir konu öğretiliyor. Bu konunun işleneceği derslere öğretmenler hep "Isı ve sıcaklık aynı şey değildir." diye başlayıp, ikisi arasındaki farkı tek cümleye sığdırarak geçerler. Yer yer birbirinin yerine de kullanılan bu kavramlar aslında çok alakasız şeyler.
Isı ve sıcaklık arasındaki bir fark, kaşar peynir ile ezine peynir farkından ya da saflıkla iyi niyet farkından ayrıdır. Isı ile sıcaklık arasındaki farklılık, domates sosu ile savaş uçağı arasındaki farklılık gibidir.
Isı bir enerji türüdür. Diğer enerji türlerine çevrilebilir. Isı enerjisi aldıkça atomlar yüklenir, titremeye başlarlar. Her maddenin bir miktar ısısı vardır. Isıyı ölçmek için enerji birimleri kullanılır. Bu birimler joule, kalori gibi birimlerdir. Bu birimlerden sadece kaloriyi diyet yapmak için bile duymuş olsanız aradaki farkı anlamak için yeterli: Yemek yiyince enerji kazanırsınız, vücut sıcaklığınız yükselmez.
Sıcaklık ise maddenin bir hal özelliğidir, değişik değişik ölçümleri vardır. Kimisi fahrenayt kullanır, kimisi selsiyus. Enerji alan cisimlerin çok büyük ihtimalle sıcaklıkları da artar. Ellerinizi birbirlerine sürterek sıcaklığını arttırabilirsiniz.
İki maddeye aynı ısıyı verdiğinizde sıcaklıkları aynı miktarda artmaz. Isı sığalarıyla ters orantılı olacak şekilde sıcaklıkları artar. (Isı sığası: Bir gram maddeyi bir santigrat derece daha sıcak hale getirmek için gereken enerji miktarı. Cismin sıcaklığını arttıra formuülü kütle x ısı sığası x derece farkı. Hal değişimlerinde kütle x 1 gram maddenin hal değiştirme için gerek duyduğu enerji. Webtekno ile sınavlara hazırlanıyorum). İki madde arasında ısı farkı olması ısı akışına yol açmaz, ancak sıcaklık farkı olması durumunda ısı akışı ortaya çıkar. Mühendislik okuyanlara/okuyacaklara termodinamik dersinde boş şanslar, zira bu akışın entropi adı verilen düzensizlik ile bağlantısı var. Konumuz o olmadığı için şimdilik onu geçelim, o üniversitede.
Isı akışının hızını maddelerin arasındaki ısı farkı değil, sıcaklık farkı belirler. 10 gram demirin 20 derecedeki ısısı, 20 derecedeki 100 gram demirin onda biridir, ancak aralarında ısı akışı olmaz. 10 gram demirin ısısı 25 derece olsaydı, akış yönü ısısı az olandan çok olana olacak şekilde olurdu, çünkü akış sıcak olandan soğuk olana doğru gider. Keza genleşme de maddenin sıcaklığına bağlıdır, ısısına değil. Genleşme formüllerinde her zaman için sıcaklık farkı hesaba katılır.
Neden Karıştırıyoruz?
Doğal dil burada önemli bir etken. Isı ve sıcaklık, gündelik yaşamda birbirlerinin yerine kullanılan kavramlar. Günlük hayatta çok da önemli değildir zaten. Fizik öğretmeninize ağırlığını sorduğunuzda "55 kiloyum" der, "Kütlem 55 kilo" demez. Üşüdüğümüzde ateş yakıp "ısınırız", sıcaklığımızı arrtırmayız. Bilimsel araştırmalarda ise bambaşka iki kavramdır bunlar.
