Isı Sığası ve Özgül Isı

Bir maddenin iç enerjisi bütün moleküllerinin toplam enerjisine eşittir. Bir çaydanlık kaynar su ile bir küvet dolusu sıcak suyu ele alalım. Çaydanlıktaki bir su molekülünün enerjisi kuvvetteki bir su molekülünün enerjisinden daha fazladır; çünkü kaynayan suyun sıcaklığı küvettekinden daha yüksektir. Buna karşılık küvetteki suyun iç enerjisi çaydanlıktaki suyunkinden daha fazladır; çünkü küvette çok daha fazla su molekülü vardır. Görüldüğü gibi, bir maddenin iç enerjisi kütlesine ve sıcaklığına bağlıdır.

2 kg suyun sıcaklığını 10°C yükseltmek için iç enerjisini bir miktar artırmak gerekir. 4 kg suyun sıcaklığını 10°C yükseltmek için eklenmesi gereken ısı enerjisi ise bunun iki katı kadardır. 2 kg suyun sıcaklığını 30°C yükseltmek için de ilkinin üç katı kadar ısı enerjisi vermek gerekir.

İki maddenin molekül yapılan arasındaki farklılık maddelerin iç enerjilerini de etkiler. Örneğin 1 kg suyun sıcaklığını 1°C artırmak için yaklaşık 4.200 joule'lük enerji gerekirken, 1 kg bakırda l°C'lik sıcaklık artışı için yalnızca 400 joule'lük enerji yeterlidir. Demek ki bakırdan yapılmış bir cismin ısı sığası, yani dışarıdan aldığı ısı enerjisinin sıcaklığında yarattığı artışa oranı, aynı kütledeki bir suyun ısı sığasından daha küçüktür. Birim kütlenin sıcaklığını 1°C artırmak için gereken ısı miktarına özgül ısı ya da ısınma ısısı denir. Yukarıdaki örnekten de anlaşılacağı gibi suyun özgül ısısı yaklaşık 4.200 joule, bakırınki ise yaklaşık 400 joule'dür.