Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Bir Maddenin Sıcaklığı Kütlesini Etkiler Mi?

Bir Maddenin Sıcaklığı Kütlesini Etkiler Mi?
3 dakika
6,058
  • Özgün
Tüm Reklamları Kapat

Bir maddenin sıcaklığı kütlesini etkiler mi?Neredeyse tüm kimyaya giriş ve fiziğe giriş ders kitaplarında bu soru ile ilgili bulabileceğimiz cevap "hayır" şeklindedir. Düşük hassasiyette bir gözlemde sisteme enerji verildiği zaman kütledeki değişimi, aslında enerji verdiğimiz için olan kütle artışını gözleyemeyiz. Tabiidüşük hassasiyette...

Burada maddenin sıcaklık ile faz değişimi (madde halleri arası geçiş) ya da hacimsel değişimini (genleşme vs.) değil, miktar ve enerjisi ile ilgili bir nicelik olan ve klasik fizikte değişmez kabul edilen kütlenin, bir maddenin ortalama moleküler kinetik enerjisinin ölçüsü olan sıcaklık ile değişimini ele alalım. Çünkü kütle ve enerji eşdeğerini biliyoruz. Başlıktaki sorunun gerçek cevabı "evet" olmalıdır.

Tüm Reklamları Kapat

Sıcaklığın Kütleye Etkisi

Kütle enerjinin farklı bir formudur ve dışarısı ile enerji (ve dolayısıyla madde) alışverişi içerisinde olmayan kapalı bir sistemde sıcaklığı arttırırsak kütleyi de arttırmış oluruz. Tipik bir sistemde bu artış çok düşüktür. Örneğin, belli bir enerji değerindeki 1 kg suyu buharlaştırmadan ısıtmak için 4 kJ bir enerji verirsek m=E/c2 bağıntısından 4.4 x 10-14 kg'lık bir kütle artışı gerçekleşir. Bu, ölçebileceğimiz hassasiyetin epey ötesinde bir değişim.

Daha sıcak olan cisimlerin diğer özdeşlerine göre daha kütleli olmalarının sebebi, kütle enerji eşdeğerinden ileri gelmektedir, yani E=mc2'den. Genel görelilikte kütle çekim kuvveti, enerji ve momentumun uzay-zaman dokusundaki yoğunluk ve akışını belirleyen stres-enerji tensörüne (tensör: Fizikteki büyüklüklerin aralarındaki doğrusal ilişkiler için tanımlanır) bağıdır. Daha açık bir şekilde bu tensör, cismin toplam enerjisini ifade eder. Sıcaklık farkı da maddenin içindeki atom ve moleküllerin hareketi bazında kinetik enerjideki farkı işaret eder.

Tüm Reklamları Kapat

Elimizde 0°C'de birer litrelik iki durgun su kütlesi bulunduğunu varsayalım. Bunlardan birinin sıcaklığını 100°C'ye getirirsek sıcak olandaki kütle değişimi

ifadesinden 4.6 nanogram (ng) olacaktır. Yani 100°C'deki su 0°C'dekinden 4.6 nanogram fazla kütleye sahip olacaktır.
Not: Eşitliğin pay kısmı sıcaklığı bilinen bir suyun termokimyasal kalori (enerji birimi) hesabıyla enerji boyutuna dönüşümüdür.

Tabii bu 4.6 ng'lık artışı sorunsuz bir şekilde elde edebilmenin de bazı şartları vardır. Isıtılan su, görülür bir kaynama olmasa da, daha düşük sıcaklıktaki suya göre genleşecek ve daha çok hava ile yer değiştireceğinden soğuk sudan daha hafif ölçülebilir. Bu durum sıcaklık, genişleme katsayısı ve ortamdaki hava yoğunluğu ile hesaplanabilir. Kısacası bu tip etkilerden kurtulmak için deney vakum ortamında yapılmalıdır. Katı maddelerde bu etkiler sıvı ve gazlara göre daha az gözükeceğinden, deneyi katılar üzerinde yapmak daha mantıklı olabilir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Bu ufacık(!) 4.6 ng'da kabaca 154 trilyon su molekülü bulunur. Bu kadar su molekülünün 4.6 ng'lık kütlesi suyun sıcaklığını 100° C'ye çıkarırken harcanan enerji ile eşdeğerdir. 20g'lık küçük bir bilyenin durgun kütlesi yaklaşık 500 kilotonluk bir nükleer bombanın patlamasında açığa çıkan enerjiye eşittir. Zayıf veya kilolu her birimiz ise megatonluk mertebedeki hidrojen bombalarının patlama enerjilerine sahibiz. Buradaki sorun kütlelerimizin miktarından ileri gelen bu enerjilerin kullanılabilir, yayılabilir enerjilere dönüşümünün teknik açıdan oldukça zor olmasıdır.

Bir maddenin sıcaklığı kütlesini etkiler mi?

Her ne kadar bu soruya "hayır" cevabı verildiğini görseniz de doğru cevap "evet" olmalıdır. Einstein'ın meşhur E=mc^2 enerji-kütle eşdeğerliğinden, bir maddenin sıcaklık artışıyla kütlesini ne kadar artıracağı bulunabilir. Fakat bu değer gündelik sıcaklıklar için o kadar düşüktür ki, ihmal edilebilir seviyede kalır.

Yazımızı okuyucularımıza bir soru ile bitirelim. Elimizde bir yay ve lastik bulunsun. Yay ve lastiği serbest halde (denge durumlarında) ve birlikte (aynı anda aynı terazide) tartalım. Daha sonra lastik ile yayı sıkıştıralım. Yay sıkışarak, lastik de gerilerek potansiyel enerjileri artacaktır. Ve şimdi bu şekilde aynı tartıda tekrar tartalım. Çok çok küçük de olsa sistemin kütlesinde bir değişim meydana gelir mi?


Hazırlayan: Emir Haliki

Referanslar

1. Fourmilab, <http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/E_mc2/www/>

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
0
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 02/03/2024 23:19:55 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12933

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Madde
Görüş
Toplumsal Cinsiyet
Uzay Görevleri
Argüman
Plastik
Element
Akademi
Boyut
Çeviri
Video
Ağız
Moleküler Biyoloji
Elektron
Uzaylı
Hasta
Diş Hekimi
Kertenkele
Anksiyete
Meteor
Normal Doğum
Beslenme Davranışı
Ateş
Hastalık
Fotoğraf
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Youtube
OceanGate Faciasının Ses Kayıtları Yayınlandı!
OceanGate Faciasının Ses Kayıtları Yayınlandı!
Milyon Dolarlık Bahis: Yapay Zeka, Matematikte Liselileri Yenebilir mi?
Milyon Dolarlık Bahis: Yapay Zeka, Matematikte Liselileri Yenebilir mi?
Gerçek Bir Pokemon: Aksolot!
Gerçek Bir Pokemon: Aksolot!
"Domates Gribi" Hastalığı Neyin Nesi?
Bir Odaya Neden Girdiğinizi Neden Unutuyorsunuz?
Bir Odaya Neden Girdiğinizi Neden Unutuyorsunuz?
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
E. Haliki, et al. Bir Maddenin Sıcaklığı Kütlesini Etkiler Mi?. (3 Şubat 2021). Alındığı Tarih: 2 Mart 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/12933
Haliki, E., Kayalı, Ö. (2021, February 03). Bir Maddenin Sıcaklığı Kütlesini Etkiler Mi?. Evrim Ağacı. Retrieved March 02, 2024. from https://evrimagaci.org/s/12933
E. Haliki, et al. “Bir Maddenin Sıcaklığı Kütlesini Etkiler Mi?.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, 03 Feb. 2021, https://evrimagaci.org/s/12933.
Haliki, Emir. Kayalı, Ögetay. “Bir Maddenin Sıcaklığı Kütlesini Etkiler Mi?.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, February 03, 2021. https://evrimagaci.org/s/12933.
ve seni takip ediyor
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close