Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farkları Örneklerle Açıklama

'Ders notları' forumunda EyLüL tarafından 22 Temmuz 2011 tarihinde açılan konu


  1. Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farkları Örneklerle Açıklama
    Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farkları Örnekler
    Isı Ve Sıcaklık Arasındaki Farklar

    Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar

    Kainatta ısı ve sıcaklık kavramlarının olmadığı hiçbir olay yok gibidir.Isı ve sıcaklık,canlılar için de çok önemlidir.Çünkü,çok düşük sıcaklıklarda canlılar yaşayamadığı gibi,çok yüksek sıcaklıklarda da canlılar yaşayamamaktadır.Isı enerjisi aslında kütlesi olmayan foton dediğimiz enerji paketcikleri dir.Bundan dolayı ısı enerjisi boşlukta da yayılır.Bu enerji paketcikleri,madde,atom ve moleküllerinin titreşim hareketinden meydana gelmektedir.Bu molekül ve atomların titreşim hareketleri ne kadar fazla ise,paketciklerin enerjileri de o kadar fazla olur.Teorik araştırmalara göre,-273 0C de tüm maddelerin atom ve moleküllerinin titreşimi hemen hemen sıfır olmaktadır.Ve bu sıcaklık altında moleküller hareketsiz durmaktadır.Fakat şu ana kadar -273 0C sıcaklığa kadar inilememiştir.Isı enerjisi aynı zamanda kimyasal ve nükleer enerji tepkimelerinde de açığa çıkmaktadır
    Isı
    Bir maddenin katı,sıvı ve gaz halinde olduğu bilinmektedir.Madde bu üç halden hangi halde olursa olsun,molekülleri daima hareket halindedir.Her bir molekülün bir hareket enerjisi vardır.Bir maddenin moleküllerinin hareket enerjileri ile moleküller arsı bağlanma enerjilerinin toplamına ısı enerjisi denir.Ayrıca ısı,verilen ya da alınan bir enerji çeşididir.
    Sıcaklık
    Bir maddenin belli bir standarda göre soğukluğunu ve ılıklığını gösteren nicelik,sıcaklık olarak bilinir.
    Maddeyi oluşturan taneciklerin(moleküllerin)tek tek kinetik enerjileri aynı olabildiği gibi,farklı da olabilir.Bütün moleküllerin kinetik enerjileri toplanıp tanecik sayısına bölünürse,ortalama bir değer bulunur.Bu ortalama değer hangi maddede daha fazla çıkmışsa o maddenin sıcaklığı daha fazladır.Mesela bir maddenin ortalama enerji değeri,diğerinin iki katı ise sıcaklığı da iki katı denebilir.
    Bir maddenin ortalama hızda bulunan bir molekülünün (kinetik)hareket enerjisi ile doğru orantılı büyüklüğe sıcaklık denir.
    Sıcaklığın artması emek,madde moleküllerinin hareket enerjilerinin artması demektir.
    Not
    Isı kalorimetre ile ölçülür,sıcaklık ise termometre ile ölçülür.
    Isı bir enerji çeşididir.Sıcaklık ise enerji değildir,bir ölçümdür.
    Isı birimi kalori veya joule dür.Sıcaklık birimi ise derecedir.
    Termometreler
    Sıcaklık ölçmek için kullanılan aletlere termometre denir.Maddelerin boyutunda olan değişim,sıcaklığında olan değişimi gösterebilir.Termometreler de bu esasa göre düzenlenmiş aletlerdir.Termometrelerde 76 cm-Hg basıncında sabit iki sıcaklık değeri seçilir.Biri buzun erime sıcaklığı,diğeri de suyun kaynama sıcaklığıdır.Bazı bilim adamları sıcaklık ölçümü konusunda değişik ölçekler teklif etmişlerdir.

    1)Celcius:Buzun erime sıcaklığını 0 derece suyun kaynama sıcaklığını ise 100 derece olarak kabul eder.
    2)Fahrenheit:Buzun erime sıcaklığını 32 derece,suyun kaynama sıcaklığını ise 212 kabul etmiştir.
    3)Kelvin:Sıcaklıklar için başlangıç noktasını –273 derece olarak kabul etmiş ve bütün sıcaklık derecelerini pozitif sayılarla anlatmıştır.Bu ölçekte sıcaklık için sıfır,mutlak sıfırdır.Bundan dolayı bu ölçeğe mutlak sıcaklık ölçeği de denir.
    Isı Enerjisi
    Sıcaklık maddenin moleküllerinin hareket enerjisini ifade eden büyüklüktür.Sıcaklığı artırmak için yani moleküllerin hareketlerini hızlandırmak için cisme dışarıdan enerji vermek gerekir.Ancak bu enerji nasıl bir enerji olmalıdır?Mesela bu cisme ,potansiyel enerji kazandırılırsa,cisim bulunduğu yerden yukarı kaldırılarak veya cismin hızı artırılarak kinetik enerjisi artırılırsa.cismin sıcaklığı artmaz.
    Cismin sıcaklığını artırmak için verilmesi gereken enerji çeşidine ısı enerjisi denir.Q ile gösterilir.
    Isı bir enerji türü olduğu için,enerji birimleri ısı birimi olarak alınabilir.
    1 kalori(1 cal):1 gram suyun sıcaklığını 1 derece değiştirmek için verilmesi yada alınması gereken ısı miktarına denir.
    1 cal =4,18 joule
    Isı alıp veren maddelerde şu değişiklikler olur:
    A.Sıcaklık değişimi
    B.Hal Değişimi
    C.Boyut değişimi(Genleşme)
    A)Sıcaklık Değişimi
    Sıcaklık değişimi sırasında maddenin aldığı ya da verdiği ısı nelere bağlıdır?
    1)10 gram suyun sıcaklığını 1 derece artırmak için verilmesi gereken ısı Q kalori ise,20 gram suyun sıcaklığını 1 derece artırmak için gereken ısı 2Q kaloridir.O halde maddenin alacağı ısı(madde soğuyorsa verdiği ısı) cismin kütlesiyle doğru orantılıdır.
    2)Bir cismin sıcaklığını 10 derece artırmak için gereken enerji Q kalori ise,aynı cismin sıcaklığını 20 derece artırmak için gereken ısı 2Q kaloridir.O halde maddenin alacağı ısı (madde soğuyorsa verdiği ısı) sıcaklık artışı ile doğru orantılıdır.
    3)Kütleleri eşit,değişik türden maddelerde farklı sayıda tanecik bulunur.Çünkü,farklı maddelerin taneciklerinin büyüklükleri farklıdır.O halde kütleleri eşit,farklı maddelerin sıcaklığını artırmak için,yani taneciklerin ortalama kinetik enerjilerini artırmak için,verilmesi gerekli ısı da farklı olacaktır.Demek ki,maddenin alacağı ısı enerjisi,maddenin cinsine de bağlıdır.Maddenin cinsini simgeleyen bu değere,o maddenin öz ısısı denir.Öz ısı c ile gösterilir.
    Öz ısı(c):Bir cismin birim kütlesinin sıcaklığını 1 derece değiştirmek için gerekli ısı miktarına öz ısı denir.Her madde için farklı farklıdır.Dolayısıyla öz ısı,maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
    Sonuç olarak;
    Bir cismin m gramının sıcaklığını T kadar artırmak için verilmesi gerekli ısı miktarı(veya T kadar azaltmak için cisimden alınması gerekli ısı miktarı)


    Q= m.c. T

    bağıntısı ile hesaplanır.



    Burada,
    Q:Cismin sıcaklığını artırmak için veya azaltmak için verilmesi gereken enerji miktarıdır. (cal)
    m:Isınan ya da soğuyan cismin gram cinsinden kütlesi
    c:Cismin öz ısısı (cal/g.0C)
    T:Maddenin sıcaklığındaki değişme miktarıdır.Yani sıcaklığındaki artma ya da azalma miktarıdır.( 0C) T sıcaklık farkı bulunurken büyük sıcaklıktan küçük sıcaklık çıkartılır.
    Formülden de anlaşıldığı gibi,öz ısı maddenin kolay ya da zor ısındığını gösterir.Öz ısısı küçük olan maddeler kolay ısınır.Yani daha az ısı vermek gerekir.Öz ısısı büyük olan maddeler zor ısınır.Dolayısıyla daha çok ısı vermek gerekir.
    Isı sığası(m.c.):Bir maddenin kütlesi ile öz ısısının çarpımına ısı sığası veya su cinsinden kütle değeri denir.Problem çözümünde m.c. verilirse madde ne olursa olsun,onun yerine m kadar su varmış gibi düşünülür.
    Isı Alışverişi
    Isıca yalıtılmış bir ortamda,sıcaklığı yüksek olan madde,sıcaklığı düşük olan maddeye ısı verir.Bu ısı aktarılması sonucunda alınan ısı,verilen ısıya eşit olur.
    Q alınan= Q verilen
    Alınan ısı,verilen ısıya eşit olmasına rağmen ısı sığaları farklı ise sıcaklık değişimleri eşit olmaz.Isı sığaları eşit ise sıcaklık değişimleri de eşit olur.Fakat son sıcaklıklar daima eşit olur.
    *Sıcaklıkları T1 ve T2 olan aynı cins maddeden eşit kütlede karıştırılırsa,karışımın son sıcaklığı,
    t karışım= T1 + T2 olur.
    2
    B)Hal Değişimi
    Katılar ısıtılınca molekülleri hızlanır,aralarındaki bağlar gevşer ve sıvılaşır.Sıvı molekülleri arasındaki bağlar ise ısıtılınca koparak serbest hale gelir yani gaz haline geçer.
    Bu olayların tersi de meydana gelir.Yani gaz halindeki bir maddeden ısı alınırsa molekülleri birbirine bağlanmayla başlar ve dolayısıyla sıvılaşmaya geçerler.Sıvı halindeki bir maddeden de yeteri kadar ısı alınırsa,molekülleri arasındaki mesafe azalır ve bağ kuvvetlenir.Bu olaylara hal değişimi denir.Hal değişimi olaylarında kinetik enerji değişmemekle birlikte,potansiyel enerji değişir.
    Erime ve Donma Olayı
    Katı haldeki bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklığı artar.Sıcaklığındaki artış miktarı,
    Q=m.c.T
    bağıntısı ile bulunur.
    Cisme ısı vermeye devam edildiğinde sıcaklığı öyle bir noktaya gelir ki,ısı verilmesine rağmen sıcaklığı değişmez.Acaba bunun nedeni ne olabilir?
    Isıtılan katıların molekülleri önce hızlanır.Yani kinetik enerjileri artar.Bu ise maddenin sıcaklığının artışı demektir.Isı vermeye devam ettiğimizde moleküllerin hızı öyle yükselir ki birbirlerinden iyice uzaklaşmaya,dolayısıyla aralarında ki bağı gevşetmeye başlarlar.Bu andan itibaren sıvılaşmaya başlar.Yani erime olayı olur ve moleküller artık hızlanmazlar.Aldıkları enerjiyi birbirlerinden uzaklaşmak için kullanırlar.Dolayısıyla hal değiştirme sırasında(katı halden sıvı hale geçerken) sıcaklık sabit kalır.Kısaca,bir maddenin ısı alarak katı halden sıvı hale geçmesi olayına erime,ısı vererek,sıvı halden katı geçmesi olayına da donma denir.
    Sabit basınç altında bir madde erirken sıcaklığı değişmez,sabit kalır.Bu sıcaklık değerine erime sıcaklığı ya da erime noktası denir.
    Mesela,1 atmosferlik basınç altında 0 derece de bulunan bir buz parçasına ısı verildiğinde buz hemen erimeye başlar.Ancak buz erirken sıcaklığı değişmemekte ve hep 0 derecede kalmaktadır.Bu olayda suyun erime sıcaklığının 0 derece olduğu anlaşılır.Buz eriyip tamamen su olunca suyunda sıcaklığı yine 0 derece olur.Şayet ısı verilmeye devam ederse,0 derecede bulunan suyun sıcaklığı artar.
    O halde bir maddenin donma noktası ile erime noktası aynı sıcaklıktadır.Donma ve erime noktaları madde miktarına bağlı değildir.
    Bazı elementlerin 1 atmosferlik basınç altındaki erime veya donma sıcaklıkları tabloda verilmiştir.
    Erime ve Donma Isıları
    Moleküller arası bağ,bazı maddelerde zayıftır.Dolayısıyla bazı maddelerin moleküllerini birbirinden uzaklaştırmak için daha çok enerji,bazılarında da daha az enerji harcanır.O halde maddenin cinsine ve kütlesine bağlıdır.
    Sonuç olarak diyebiliriz ki:Bir maddenin erimesi sırasında aldığı ısı,maddenin cinsine veya miktarına bağlıdır ve bunlarla doğru orantılıdır.
    Alınan ya da verilen ısı Q=m.l bağıntısından bulunur.
    Burada L maddenin cinsine bağlı bir büyüklük olup adına “hal değiştirme ısısı”denir.Maddenin erime olayında “donma ısısı”,kaynama olayında “kaynama ısısı”,yoğunlaşma olayında da “yoğunlaşma ısısı”adını alır.Yukarıdaki bağıntıda hal değiştirme ısısı eğer erime ısısı Le ile gösterilir.Buz için Le=80 cal/g dır.
    Erime Isısı:Erime sıcaklığına gelmiş bir katının 1 gramının sıvı hale geçmesi için gerekli ısıya denir
    Donma Isısı:Donma sıcaklığına gelmiş bir sıvının 1 gramının donması için dışarıya vermesi gereken ısıya donma ısısı denir.
    Bir maddenin,
    Erime sıcaklığı=Donma sıcaklığı
    Erime ısısı=Donma ısısıdır.
    Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler
    Erime ve donma noktasına iki faktör etki eder.Yani iki değişiklik yaparak erime ve donma noktaları değiştirilebilir.
    1)Basınç
    2)Safsızlık
    1)Basıncın Erime ve Donmaya Etkisi
    Basınç,birim yüzeye etkiyen dik kuvvettir.Bundan dolayı basınç,bir maddenin moleküllerini bir arada tutarak parçalanıp dağılmasını önleyecek yönde etkir.
    Erime sırasında hacmi artan maddelerde,basıncın artması erimeyi zorlaştırır.Maddenin erime sıcaklığı basınçla yükselmiş olur.
    Erime sırasında hacmi azalan maddelerde basıncın erimeyi kolaylaştırır.Böylece maddenin erime sıcaklığı düşer.
    Örneğin normal şartlarda 0 0C eriyen buz,üzerine basınç uygulandığında –1 0C,-2 0C de eriyebilir.Kışın kar üzerine bastığımızda,ayağımızın altındaki karın erimeye başlaması buna bir örnektir.
    2)Safsızlığın Erimeye ve Donmaya Etkisi
    Yabancı maddeler erimeye ve donmaya basınç gibi etki eder.Buzun içine tuz karıştırılması,erime sıcaklığını düşürür.Suyun içine antifiriz denen maddenin katılması,suyun donma sıcaklığını düşürür.Kışın buzlanan yollara tuz serpilmesinin nedeni,buzu 0 0C nin altında eritebilmek içindir.Yani 0 0C donan su,daha düşük sıcaklıklarda donar.
    Kaynama ve Yoğunlaşma Olayları
    Maddenin tamamı eridikten sonra cisme ısı vermeye devam edersek sıvının sıcaklığı artar ve bu sıcaklık artışı Q=m.c.t bağıntısı ile hesaplanır.Bu sıcaklık öyle bir noktaya gelir ki,ısı verilmesine rağmen,sıcaklığında değişme meydana gelmez.Burada verilen
    enerji,erimede olduğu gibi,sıvı molekülleri arasındaki bağı koparmaya ve molekülleri birbirinden uzaklaştırmaya harcanır.Bir maddenin ısı alarak gaz haline geçmesi olayına buharlaşma,ısı vererek gaz halinden sıvı haline geçmesi olayına da yoğunlaşma denir.
    Kaynama noktası:Bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu andaki sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir.76 cm-Hg basıncında saf suyun kaynama sıcaklığı(kaynama noktası)100 0C dir.
    Yoğunlaşma Sıcaklığı:Yoğunlaşma olayı kaynama olayının tersinir durumudur.Sabit basınç altındaki gaz haldeki madde yoğunlaşarak,sıvı hale geçerken sıcaklığı değişmez.Bu sıcaklık değerine yoğunlaşma sıcaklığı denir.
    Bu durumda kaynama ve yoğunlaşma noktaları aynı olur.Kaynama ve yoğunlaşma noktaları madde miktarına bağlı değildir.Örneğin 1 atmosfer basınç altında bulunan su buharının yoğunlaşmaya başladığı sıcaklık değeri 100 0C dir.
    Yoğunlaşma Isısı:Yoğunlaşma sıcaklığına gelmiş 1 gram buharın,1 gram sıvı haline gelmesi için dışarıya vermesi gerekli ısıya o buharın yoğunlaşma ısısı denir.
    Bir maddenin ;
    Kaynama sıcaklığı =Yoğunlaşma sıcaklığı
    Kaynama ısısı =Yoğunlaşma ısısıdır.
    Erime ve buharlaşma olaylarının tersi donma ve yoğunlaşmadır.
    Sabit bir basınçta erime ve kaynama sıcaklığı,erime ve kaynama ısısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir.(Her madde için erime ve kaynama ısıları farklıdır.)
    Kaynama ve Yoğunlaşma sıcaklıklarına Etki eden faktörler
    1)Basınç
    2)Safsızlık

    1)Basıncın Kaynamaya Etkisi

    Kaynama olayının gerçekleşmesi için sıvının buhar basıncının,atmosfer basıncına eşit olması gerekir.Buna göre atmosfer basıncı artarsa,kaynama zorlaşır.Yani kaynama noktası yükselir.Düdüklü tencerede buhar basıncının artması kaynama noktasını 110 0C veya 120 0C lere yükselir.Dolayısıyla yemek daha çabuk ve iyi pişer.
    Basınç azalırsa kaynama noktası düşer.Deniz seviyesinden yükseldikçe açık hava basıncı azalacağından kaynama noktası 100 0 C altına düşer.Erzurum’da saf su yaklaşık 94 0 C de,Everest dağının tepesinde 75 0 C de kaynar.Basınç yeterince düşürülürse,su 0 0 C de bile kaynar.
    Not:Eğer yeryüzünde atmosfer olmasaydı,bütün sular kaynayarak uzaya yayılırdı.
    2)Yabancı maddeler,sıvının kaynama sıcaklığını değiştirir.Suyun içine tuz yada şeker karıştırılıp eritilirse,kaynama sıcaklığı 100 0 C nin üstünde olur.
    Buharlaşma
    Sıvıların gaz haline geçmesi olayına buharlaşma denir.Buharlaşmada basınç ve diğer fiziksel şartların etkisi çoktur.Sıvı ısıtıldığında moleküllerin hızı artar.Hızla sıvı yüzeyine molekül,moleküller arası çekim kuvvetini ve yüzey gerilimini yenerek sıvıyı terk eder.Bu olaya buharlaşma denir.
    Buharlaşma Isısı
    Kaynama sıcaklığındaki 1 gram sıvının buharlaşarak,aynı sıcaklıkta 1 gram buhar haline gelmesi için gerekli ısıya o sıvının buharlaşma ısısı denir.Su için bu ısı 537 cal/g dır.Yaklaşık 540 cal/g alınır.
    Buharlaşma ile kaynama birbirine karıştırılmamalıdır.Buharlaşma;bir sıvının açık havayla temas halindeki bölgesinde,çok küçük bir bölümün gaz haline geçmesi olayına denir.Kaynama sıvının dipten buharlaşmasıdır.Kaynama ise sıvının çok hızlı bir şekilde gaz haline geçmesi olayına denir.Bu durumda sabit basınç altındaki her sıcaklıkta buharlaşma olayı olur.Ancak kaynama olayının olması için sıvının kaynama sıcaklığında olması gerekir.
    Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir.
    Buharlaşma,ısı soğurmayı gerektirir.Bütün soğutma makinelerinde(buzdolaplarında)özel bir sıvı buharlaştırılarak soğuma sağlanır.Testinin içindeki suyun soğuması da buharlaşmanın bir sonucudur.
    Basıncın artması buharlaşmayı zorlaştırır.Azalması ise buharlaşmayı kolaylaştırır.Rüzgarlı havalarda çamaşırların kolay kurumasının sebebi,akışkanların hızının arttığı yerde basıncın azalmasındandır.
    Sıvının açık yüzeyinin artması,buharlaşmayı artırır.
    Buharlaşma hızı sıcaklıkla doğru orantılıdır.
    C.Boyut Değişimi(Genleşme Olayı)
    Genleşmeler ve Büzüşmeler
    Isı alan cisimlerin(taneciklerin)hareketleri hızlanır ve molekülleri arasındaki uzaklık artar.Bunun sonucunda da cisim genleşir yani hacmi artar.
    Bütün genleşmeler aslında hacimcedir.Uzun bir demir çubuk ısıtıldığı zaman boyu uzar,boyu uzamanın yanı sıra kalınlığı da artar.Ancak kalınlığındaki artış,boyundaki uzamanın yanında ihmal edilecek kadar küçük olduğundan,bu olay sadece boyca uzama diye tanımlanır.Ayrıca bunun gibi bir metal levha ısıtıldığında metal levhanın yüzeyi artar,yüzeyin artmasıyla birlikte kalınlığı da artar.Yani hacimce genleşir.Ancak kalınlığındaki artış yüzeyindeki artışın yanında ihmal edilecek kadar küçük olduğundan,bu olay sadece yüzeyce genleşme diye tanımlanır.
    Netice olarak diyebiliriz ki,ısıtılan cisimlerin hacimlerinde meydana gelen artışa genleşme denir.
    Bu olayın tam tersi ise büzülmedir.Üzerinden ısı alınan cisimlerin hacimlerinde meydana gelen küçülmeye büzülme denir.
    Şimdi bu genleşmenin nelere bağlı olduğunu görelim.
    Genleşme sırasında maddenin molekülleri (tanecikleri) arasındaki uzaklık artıyordu.Genleşmenin esası da moleküller arasındaki uzaklığın artmasıdır.Bu artışın miktarı nelere bağlı olabilir?
    Maddelerin ilk hacimleri büyükse,aynı sıcaklık değişiminde genleşme miktarı da artar.O halde genleşme miktarı maddenin ilk hacmi ile doğru orantılıdır.
    Farklı metallerin molekülleri arasındaki boşluklar da farklıdır.Örneğin bakırın molekülleri arasındaki boşluk farklıdır.İkisi de aynı miktarda ısıtılsa bile boşluklardaki artmalar,yani gelişmeler aynı olmayacaktır.O halde genleşme miktarı,maddenin cinsine bağlıdır.Sıcaklık artışı ne kadar çok olursa olsun maddenin molekülleri de o kadar çok hızlanır ve birbirinden daha uzaklaşırlar.Bundan da anlaşıldığına göre genleşme,sıcaklık artışıyla doğru orantılıdır.
    Netice olarak ısıtılan maddenin,ilk hacmi V0,sıcaklığındaki artma T ise hacmindeki artma miktarı V;
    V= V0.a.T
    bağıntısından bulunur.
    a:Maddenin cinsine bağlı sabit bir sayı olup,bu sabit sayıya hacimce genleşme katsayısı denir.
    Genleşme Katsayısı:Birim hacimdeki bir maddenin 1 0 C sıcaklık değişiminde hacimdeki değişme miktarına denir.Aynı şartlarda,katı ve sıvılar için farklı değer aldığından ayırt edici özellik olarak kullanılırken,gazlardan aynı değer aldığından gazlar için ayırt edici özellik değildir.
    1)Katılarda Genleşme Olayı
    Isıtılan metal üç boyutta da uzandığından,boyca,yüzeyce,hacimce genleşmiş olur.
    a)Boyca Uzama(1 boyutlu)
    Metal bir çubuğun ısıtılmadan önceki ilk boyutu l olsun.Bu metal çubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu k olur.Boyca uzama miktarı(k);
    k=l.a.T
    bağıntısı ile bulunur.
    Burada,
    k:Metal çubuğun ilk boyu
    a:Metalin boyca uzama katsayısı
    T=Tson – Tilk:Metal çubuğun ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığın farkıdır
    b)Yüzeyce Genleşme(2 boyutlu)
    Bir levhanın ısıtılmadan önceki yüzeyi S olsun.Bu metal levhayı ısıttığımızda,yüzey artarak son yüzeyi D olur.Yüzeyce genleşme miktarı D,
    D=S.2a.T
    bağıntısı ile hesap edilir.
    Burada;

    S: Metal levhanın ilk yüzey alanı
    2a: Yüzeyce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşmenin iki katıdır.)
    T=Tson – Tilk: Sıcaklık farkıdır.
    c)Hacimce Genleşme(3 Boyutlu)
    Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V olsun.Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi W,
    W=V.a.T
    bağıntısı ile hesap edilir.Burada;
    V:Metal kürenin ilk hacmi
    a:Hacimce genleşme katsayısı(boyca uzama katsayısının üç katına eşittir.a=3a dır.)
    T=Tson – Tilk : Sıcaklık farkıdır.
    2)Sıvılarda Genleşme Olayı
    Sıvılar kaba doldurulduklarında kabın şeklini aldıklarından bir geometrik şekilleri yoktur.Dolayısıyla boyca ve yüzeyce genleşmelerinden bahsetmek zordur.Hacimsel olarak genleşmelerini incelemek oldukça kolaydır.
    Bir kapta bulunan sıvıyı ısıttığımızda sıvı seviyesi yükselir.Sıvının hacimsel olarak genleşme miktarı,
    V=V0 . a . T
    V0 : Sıvının T0 sıcaklığındaki hacmi
    a : Hacimsel olarak genleşme katsayısı(Her sıvı için farklıdır.)
    T=T-T0: Sıcaklık değişimidir.
    Su ise farklı özellik gösterir.Suyun 1 atmosferlik basınç altında +4 0 C de hacmi minimum olur.+4 0 C nin altında ve üstündeki sıcaklıklarda suyun hacmi artar.
    3)Gazlarda Genleşme Olayı
    Gazlarda genleşme olayı sabit bir basınç altında olur.Kapalı kaplardaki gazın genleşmesinden bahsedilemez.a genleşme katsayısı,bütün gazlar için aynıdır.Dolayısıyla a,gazlar için ayırt edici bir özellik değildir.
    Genel olarak,katıların genleşmesi sıvılarınkinden,sıvılarınki de gazlarındakinden daha küçüktür.En fazla genleşen gazlardır.