Sıcaklık değiştirirken maddelerin aldığı ya da kaybettiği ısı miktarı
Q = m . c . Δt
bağıntısıyla hesapladığımızı görmüştük. Maddeler erirken ve buharlaşırken ısı alır, donma veya yoğunlaşma sırasında ise ısı kaybederler. Hal değişimi sırasında alınan veya verilen ısı maddenin sıcaklığında değişiklik yapmaz. Alınan veya verilen ısı enerjisi maddenin sadece bir halden başka bir hale geçmesinde kullanılır.

Bir maddenin 1 gramının hal değiştirmesi sırasında alınan veya verilen ısıya hal değiştirme ısısı denir. Hal değiştirme ısısı L sembolü ile gösterilir.

Erime ve Donma Isısı

1 gram maddenin katı halden sıvı hale geçmesi için gerekli ısı miktarına erime ısısı denir. Erime ısısı L_e şeklinde gösterilir. 1 gram sıvı maddenin katı hale geçmesi için dışarıya verdiği ısı miktarına donma ısısı (L_d) denir. Aynı madde için erime ve donma ısısı birbirine eşittir, L_e = L_d dir.

Buharlaşma ve Yoğunlaşma Isısı

1 gram maddenin gaz haline geçmesi için gerekli ısı miktarına buharlaşma ısısı (L_b) denir. Yoğunlaşma sıcaklığında gaz halinde bulunan 1 gram maddenin sıvı hale dönüşmek için dış ortama verdiği ısı miktarına yoğunlaşma ısısı (Ly) denir. Aynı madde için buharlaşma ısısı ve yoğunlaşma ısısı birbirine eşittir, L_b = Ly dır.

Her madde için erime ve buharlaşma ısısı farklıdır. Erime ve buharlaşma ısısı öz ısı gibi maddeler için ayırt edici bir özelliktir. 1 gram maddenin hal değiştirmesi için L kadar ısı gerekiyorsa, kütlesi m olan maddenin hal değiştirmesi için gerekli olan alınan veya verilen ısı miktarı
Q = m . L
bağıntısı ile hesaplanır. Burada L maddenin hal değişimine bağlı olarak erime, donma, buharlaşma veya yoğunlaşma ısısını gösterir.

• $Q$, hal değiştirme ısısıdır (jul cinsinden).
• $m$, madde miktarını ifade eder (kilogram cinsinden).
• $L$, hal değiştirme ısısını ifade eder ve bir maddenin özgül ısısını temsil eder (jul/kilogram cinsinden).

Örnek

Erime ısısı 60 cal/g olan bir katı maddenin kütlesi 20 gramdır.
Madde erime sıcaklığında olduğuna göre,

a. 1 gramının erimesi için gerekli ısı kaç kaloridir?
b. Tamamının erimesi için gerekli ısı kaç kalori

Çözüm
a. Q = m.L_e = 1.60=60cal
b. Q = m.L_e = 20.60 = 1200cal