Sıcaklık ile ısı arasındaki fark nedir?

Sıcaklık veya soğukluk ölçüsü olan sıcaklık, evrendeki herhangi bir sistemin moleküler kinetik enerjisini ifade etmek için kullanılan bir ölçüdür. Isı ise tamamen farklı olarak, sıcaklık farkları neticesinde “transfer edilen” enerji miktarıdır. Termodinamik yasaları olarak bilinen ve evrenin her noktasında mutfak olarak geçerli olan ısı ile sıcaklık arasındaki ilişki, evrende yıldızların oluşumundan Güneş Sistemi’ndeki gezegenimizin oluşumuna dek her olayda görülmektedir. Lakin istisnai durumlar olabileceği de unutulmamalıdır. Isı her zaman yüksek sıcaklıktaki bir sistemden daha düşük sıcaklıktaki bir sisteme doğru transfer edilir. Sistemler arasında transfer edilen enerji miktarı demek olan ısı, “dışardan herhangi bir enerji etkileşimi olmadığı hallerde” her zaman yüksek sıcaklıklı sistemden düşük sıcaklıklı sisteme doğru hareket eder. Odanın içinde duran bir çay, “ısıtılmadığı yani sistem dışardan enerji almadığı sürece” her zaman soğuyacaktır. Asla odadaki moleküller bir araya gelerek soğuk bir çayı ısıtarak kaynamasını sağlamayacaktır.

Sıcak bir maddenin soğuk bir diğer maddeye ilettiği enerji olarak da tanımlanan ısı, bu özelliğiyle sıcaklıktan çok daha farklı bir kavramdır. İnsanoğlu duyu organlarını kullanarak cisimleri “sıcak ve soğuk” olarak nitelendirse de, aslında bu ifadeler cisimler için uzun vadeli genel geçerliliği olan tabirler değildir. Zira sıcak ve soğuk olarak tanımlanan iki cismin birbiriyle etkileşime geçmesi halinde sıcak olan cisim soğuyacak, soğuk olan cisim ise sıcak cisimden gelen enerjiyle ısınacaktır. İki cismin de yeterli bir süre boyunca ısı alışverişi yapması sağlanırsa, sonuç olarak her iki cismin sıcaklığı da birbirine eşit olacaktır. Termodinamik yasalarının en temel prensiplerinden olan bu durum, kapalı sistemlerin tamamında istisnasız olarak gerçekleşmektedir.

Sıcaklık ile ısı arasındaki farklı daha geniş bir ifade ile izah etmek gerekirse; sıcaklık bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun ölçüsü olarak tanımlanırken, ısı ise sıcak bir cismin soğuk bir cisme sıcaklık iletmesini sağlayan enerji biçimidir. Daha da basit bir tanımla; ısı bir enerji biçimi iken sıcaklık ise bir ölçü birimini ifade etmektedir. Nitekim cisimlerin aldığı ya da verdiği ısıyı hesaplamak için cismin öz “ısısı”, kütlesi ve “sıcaklık “değişimi yani sıcaklık değeri farkıyla çarpılır. Bu hesaplama “Q=m.c.ΔT” formülü ile ifade edilmektedir. Formüldeki c, cismin öz ısısı yani sıcak cismin soğuğun sıcaklığının artmasını sağlayan enerjidir. Isı enerjisinin birimi “joule” iken sıcaklık için Kelvin ya da Celcius gibi farklı ölçüm birimleri kullanılabilmektedir. Dilimizde genel olarak sıcaklık değeri dendiğinde ise “sıcak” kelimesinin ifade ettiği anlamdan dolayı kafa karışıklığı yaşanmaktadır. Bilimsel olarak buzun da bir sıcaklık değeri vardır ancak bu buzun “insanoğlu tarafından” sıcak olarak algılandığı manasına gelmez.