Bu yazıda fizikte sıcaklığın ne olduğunu, sıcaklık birimlerinin ne olduğunu ve bir sıcaklık değerinin farklı birimler arasında nasıl dönüştürüleceğini öğreneceksiniz. Ek olarak, çevrimiçi bir hesap makinesiyle farklı termometrik ölçekler arasında dönüşüm yapabilirsiniz.
Sıcaklık nedir?
Fizikte sıcaklık, bir cismin iç enerjisini ölçen skaler bir miktar olarak tanımlanır. Daha doğrusu, bir cismin sıcaklığı onun parçacıklarının momentumunu gösterir. Dolayısıyla bir sistemin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa parçacıkları da o kadar fazla titreşir.
Dolayısıyla bir cismin sıcaklığı yüksek olduğunda, yani parçacıkları daha hızlı hareket ettiğinde sıcak olduğu söylenir. Öte yandan, sıcaklığı düşük olduğunda cisim soğuktur, bu da parçacıklarının çok az hareket ettiği anlamına gelir.
Sıcaklık, birçok özelliğin sıcaklığa bağlı olması nedeniyle malzemelerin çeşitli özelliklerini değiştirebilen fiziksel bir niceliktir. Hacim, basınç, çözünürlük, elektriksel iletkenlik vb. gibi.
Mantıksal olarak sıcaklık kavramı termodinamik için çok önemlidir, çünkü ısı transferini ve termal enerjiden nasıl yararlanılacağını inceleyen fizik dalıdır.
Sıcaklık birimleri
En sık kullanılan üç sıcaklık birimi şunlardır:
- Santigrat Derece – Suyun sırasıyla 0°C ve 100°C olan erime ve kaynama sıcaklıklarını temel alan birim.
- Derece Fahrenheit : Anglo-Sakson kökenli çoğu ülkede kullanılan sıcaklık birimi. 1,8 Fahrenheit, 1 santigrat dereceye eşittir.
- Kelvin : Sıfırı mutlak sıfır sıcaklığa karşılık gelen sıcaklık birimi. Uluslararası Birim Sisteminin (SI) sıcaklık birimidir. Bir Kelvin ölçeği birimi bir santigrat dereceye eşdeğerdir.
➤ Farklı sıcaklık birimleri arasında dönüşüm yapmak için aşağıdaki hesap makinesini kullanabilirsiniz.
Öte yandan sıcaklık birimleri mutlak sıfır sıcaklığı için kullandıkları referans değerine göre sınıflandırılabilir:
- Mutlak sıcaklık birimi : Sıcaklığın mutlak sıfırını ölçeğin sıfırı olarak alır. Örneğin Kelvin ölçeği.
- Bağıl sıcaklık birimi : Ölçeğin sıfırı, sıcaklığın mutlak sıfırından farklı bir noktadır. Örneğin Celsius ölçeği.
Santigrat derece
Eskiden santigrat derece olarak adlandırılan Celsius derece , dünya çapında günlük yaşamda en çok kullanılan ölçektir. Santigrat ölçeğinin sembolü ºC’dir.
Her ne kadar resmi olarak artık santigrat derece olarak adlandırılmasa da, bu isim günümüzde hala sıcaklığın değerini belirtmek için kullanılmaktadır. Ancak kabul edilen tek isim Celsius derecesidir.
Tahmin edebileceğiniz gibi Anders Celsius adı bu fizikçinin bilime yaptığı katkının onuruna bu sıcaklık ölçeğine verildi.
Kelvin
Kelvin , Uluslararası Birim Sisteminin (SI) sıcaklık birimidir. Bu nedenle Kelvin termometrik ölçeği fizik ve mühendislikte en yaygın kullanılan birimdir.
Kelvin ölçeğinde mutlak sıfır, ölçeğin sıfırına denk gelir. Bu nedenle sıcaklığın olmaması 0 kelvindir (-273,15 ºC).
Kelvin cinsinden sıcaklığı ifade etmek için kullanılan sembol büyük K harfidir, örneğin 300 K.
Derece Fahrenheit
Fahrenheit ölçeği, 1724 yılında fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit tarafından icat edildi ve Anglo-Sakson ülkelerinin çoğunda ve Porto Riko’da en yaygın kullanılan sıcaklık birimidir.
Sıcaklığın Fahrenheit derece cinsinden ifade edilmesinin sembolü ºF’dir. Örneğin sıcaklık 75 Fahrenheit ise 75°F yazın.
Sıcaklık birimleri arasında dönüştürme
Termometrik ölçekte ifade edilen bir sıcaklık değerini başka bir sıcaklık birimine dönüştürmek için aşağıdaki tabloda yer alan formülleri kullanmanız gerekir:
| Sıcaklık birimlerinin dönüştürülmesi | Formül |
|---|---|
| Celsius’tan Kelvin’e | K = °C + 273,15 |
| Kelvin’den Santigrat’a | °C = K – 273,15 |
| Celsius’tan Fahrenheit’a | °F = °C · 1,8 + 32 |
| Fahrenheit’tan Santigrat’a | °C = (°F – 32)/1,8 |
| Kelvin’den Fahrenheit’a | ºF = 1,8 · (K – 273,15) + 32 |
| Fahrenheit’tan Kelvin’e | K = (°F – 32)/1,8 + 273,15 |
Sıcaklığın iki farklı termometrik ölçek arasında nasıl dönüştürüleceği konusunda sorularınız varsa hemen aşağıdaki çevrimiçi hesap makinesini kullanabilirsiniz.
Sıcaklık birimleri arasında dönüştürme yapmak için hesap makinesi
Farklı sıcaklık birimleri arasındaki dönüşümü kolaylaştırmak için, sıcaklık değerini Celsius, Kelvin, Fahrenheit ve Rankine gibi farklı termometrik birimler arasında dönüştürebileceğiniz aşağıdaki çevrimiçi dönüştürücüyü kullanabilirsiniz.
Hesap makinesini kullanmak için girilen sıcaklığın birimlerini seçmeniz, değerini nokta (.) kullanarak ondalık ayırıcı olarak yazmanız ve ardından “Dönüştür” butonuna basmanız gerekir.
Sıcaklık nasıl ölçülür?
Sıcaklığın tanımını ve en çok kullanılan sıcaklık birimlerinin neler olduğunu gördükten sonra, bir cismin sıcaklığının nasıl ölçüleceğini görelim.
Bir cismin sıcaklığı, bir cismin veya cismin sıcaklığını belirlemek için özel olarak tasarlanmış bir alet olan termometre ile ölçülür.
Bir termometrenin çalışması, termometrik bir miktarın değişmesine, yani sıcaklığa bağlı bir özelliğin değişmesine dayanır. Örneğin cıvalı termometre, bir civanın içindeki genleşmeye bağlı olarak bir cismin sıcaklığını belirler; dolayısıyla genleşme ne kadar büyük olursa cismin sıcaklığı da o kadar yüksek olur.
Farklı türde termometreler olduğunu ve her birinin sıcaklığı farklı şekilde ölçeceğini unutmayın. Ancak bunların hepsi termometrik bir miktarın değişimine dayanmaktadır.
Sıcaklık ve Isı Arasındaki Fark
Son olarak sıcaklık ve ısı arasındaki farkın ne olduğunu göreceğiz çünkü bunlar birbiriyle yakından ilişkili iki fiziksel kavramdır ancak farklı anlamlara sahiptir.
Fizikte ısı , termal dengede olmadıklarında bir termodinamik sistemden diğerine aktarılan termal enerjidir. Daha doğrusu, ısı her zaman daha yüksek sıcaklıktaki vücuttan daha düşük sıcaklıktaki vücuda doğru akar, çünkü birincisinin iç enerjisi daha yüksektir.
Bu nedenle fizikte sıcaklık ve ısı arasındaki fark , sıcaklığın bir cismin termal enerjisini ölçen bir nicelik olması, ısının ise termal enerjinin bir cisimden diğerine aktarılması olmasıdır.