ödev konusu : demir bakır ve alüminyum elementlerinin farklı öz ısılara sahip olduklarını nasıl ispatlarız?

cevap :elementlerin hepsine eşit miktarda ısı vererek hangisinde sıcaklık artışı en fazla olursa onun öz ısısı daha azdır. ayrıntılı açıklama aşağıdadır.

Öz ısı’ nın diğer bir adı da ISINMA ISISI’ dır. CGS birimleri sisteminegörebir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 °C yükseltmek için verilmesi gereken ısıdır. CGS Birimleri, santimetre (uzunluk), gram (kütle) ve saniye (zaman) birimleri temeline dayanan ve tarafından SI Birimleri yeri alınana kadar bilim adamları arasında kullanılmış bulunan metrik sistemdir. SI Birimleri ise, adını Uluslararası Birimler Sistemi anlamına gelen Fransızca SystemeInternationald’Unites sözcüklerinin ilk harflerinden almış , birimler sistemidir. SIBirimlerisisteminde ISINMA ISISI, bir maddenin 1 kilogramının sıcaklığını 1 Kelvin derecesi yükseltmek için verilmesi gerekli ısı miktarı olarak tanımlanır.
Isınma Isısı (Öz ısı) kavramını Joseph Black adlı İskoçyalı fizikçi ve kimyacı bilim adamı ortaya koymuştur. Bu şahıs Isı ve Sıcaklık kavramlarını da birbirinden ayırt etmiştir. Pierre Louis DULONG adlı Fransız kimyacı ile AlexisTherese PETİT isimli Fransız fizikçi birlikte çalışmalar yaparak, elementlerin özgül ısıları ile atom ağırlıklarının ters orantılı olduklarını bulmuşlardır. Bu yasa DULONG VE PETİT KANUNU olarak adlandırılmıştır. Buna göre , çoğu elementlerin atom ağırlıkları ile ısınma ısılarının çarpımı sabit bir sayı verir. Buna dayanarak atom ağırlığı bilinmeyen elementlerin yaklaşık Atom Ağırlığı hesaplanabilmiştir. Dulong ve Petit Kanunu, hemen tüm elementlerdeatomal ısının yaklaşık 26.4 Joule K. mol olmasına uygun düşmektedir.

ELEMENTİN ATOM AĞIRLIĞI x ISINMA ISISI @ 26.4 JOULE K.MOL
MADDENİN ADI ÖZISI (Cal/g°C)
Su 1.00
Buz 0.50
Zeytinyağı 0.47
Naftalin 0.41
Hidrojen 0.41
Oksijen 0.22.
Bor 0.58
Magnezyum 0.26
Alüminyum 0.217
Krom 0.12
Manganez 0.115
Demir 0.115
Nikel 0.110
Bakır 0.1
Çinko 0.095
Kripton 0.074
Baryum 0.045
Uranyum 0.026
Cıva 0.033
Gümüş 0.056

Kurşun 0.031

Bizmut 0.294

Cam,kum 0.15
MADDENİN ADI ÖZISI (Cal/g°C)
Hava(sabit basınçta) 0.23

Su buharı 0.48

Kobalt 0.107
Tabloyu incelediğimizde diğer elementlerin öz ısılarının suya göre daha az olduğunu görmekteyiz. Bu elementlerin hepsinden kütle olarak eşit miktarda ısı versek, sıcaklık artışı en az suda olur, diğerlerinin ısısı daha çok artar.Örneğincivanın öz ısısı suyun 1/30’u kadardır. Aynı miktarda su ile cıvayı birer kaba koyup eşit miktarda ısı versek cıvadaki ısı artışının suya göre 30 kat daha fazla olduğunu görürüz.
C su = 1.0 Cal/g°C Q = m . c . Dt
C cıva = 0.033 Cal/g°C
m su . c su . Dt su = m cıva . c cıva . Dt cıva
Kütleler eşit olduğu için ; c su . Dt su = c cıva . Dt cıva
1.0x Dt su = 0.033x Dt cıva
Dt cıva =1/0.033 x Dt cıva
Dt cıva =30 x Dt su

Cıva kolay ısı artışı sağlayan bir madde olduğu için termometrelerde kullanılmaktadır.,

yani sonuç olarak : elementlerin hepsine eşit miktarda ısı vererek hangisinde sıcaklık artışı en fazla olursa onun öz ısısı daha azdır.