ISI MADDELERİ ETKİLER
Maddeler Isının Etkisiyle Genleşir
Katılarda Genleşme
Isının etkisiyle sıcaklıkları artan maddelerin boyutları da değişir.
Isının etkisiyle maddelerin boyutlarının değişmesine genleşme denir.
Genleşme, maddelerin cinsine göre farklılık gösterir.
Gözlük camları çerçeveler ısıtıldıktan sonra takılır. Böylece ısının etkisiyle çerçeveler genleşirse camın düşüp kırılması önlenmiş olur.
Sıvılarda Genleşme
Ağzına kadar dolu olan çaydanlık ya da tencere ısıtılınca taşar. Bu olay yalnızca katıların değil,sıvıların da genleştiğini gösterir. Genleşen suyun hacmi arttığı için çaydanlığa sığamaz, taşar.
Sıvılar, katılara göre daha fazla genleşir. Çaydanlıktaki su genleşirken, çaydanlık da genleşir. Ancak su daha fazla genleştiği için taşar.
Termometreler sıvıların genleşmesinden yararlanılarak yapılmıştır. Termometrelerde civa ya darenklendirilmiş alkol kullanılır. Termometrenin içindeki sıvı, sıcaklık arttığında genleşerekyükselir. Sıvının seviyesine karşılık gelen sayı o maddenin sıcaklığını gösterir.
Ne Kadar Genleşir?
Maddeler ısı aldıklarında ne kadar genleşirse ilk sıcaklığına döndüğünde o kadar büzülür, ilk sıcaklık ile son sıcaklık arasındaki fark fazlaysa genleşme de fazla olmuştur. Fark azsa genleşme de az olmuştur. Termometredeki sıvının ilk ve son sıcaklıkları arasındaki fark fazla olduğu için sıvı çok genleşmiştir diyebiliriz.
Termometreyi buz dolu bir kaba koyduğumuzda içindeki sıvı daha çok büzülür.
Not: Yerkabuğunu oluşturan kayaçların sıcaklığın etkisiyle genleşip büzülmesi toprağın oluşmasına neden olan etkenlerden biridir.
Gazların hacmi ısının etkisiyle büyük ölçüde artar. Bu nedenle bitmiş deodorant ya da sprey kutularını ateşe atınca patlar. Kutuların içinde çok az miktarda gaz kalır. Kutu ateşe atılınca çok az olmasına rağmen gaz genleşerek kutuyu patlatır. Bu nedenle boş deodorant kutularını kesinlikle ateşe atmamalıyız.
Gazlar, sıvı ve katılara göre daha fazla genleşir.
Genleşmenin Olumlu Etkileri
1. Gazların genleşmesinden yararlanarak insanlar balonu yapmışlardır. Balondaki hava ısıtılır. Isınan hava genleşerek hafifler. Böylece balon yükselir, içindeki hava soğuyunca balon alçalır.
2. Yangın sırasında sıcaklığın yükselmesi ile genleşen maddelerin devre oluşturmasıylayangın alarm sistemleri yapılmıştır.
3. Termometreler maddelerin sıcaklıkla genleşmesi özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır.
4. Ütü, fırın, buzdolabı, çamaşır ve bulaşık makinelerinde kullanılan termostatlar genleşme oranları farklı maddelerden yapılır. Belli bir sıcaklığa ulaşınca termostatlar devreyi ya kapatarak ya da açarak cihazın sıcaklığını ayarlar.
Genleşmenin Olumsuz Etkileri
1. Yazın genleşen elektrik telleri, kışın büzülünce çok gerilip kopabilir.
2. Sıcak su konan cam bardak ya da tabaklar ani genleşmeden dolayı kırılabilir.
3. Çerçeveler genleştiği için gözlük camları düşüp kırılabilir.
4. Metal malzemelerle yapılan levha, köprü, boru hattı ve tren yollarında genleşmenin etkisiyle bükülmeler olabilir. Önlem olarak köprüler, raylar yapılırken boru hatları döşenirken genleşme payı bırakılır.
5. Mutfak tüpleri, konserve kutuları ve spreyler aniden ısınınca patlayabilir.
6. Kullanılan malzemelerin sık sık genleşip büzülmesi binanın yıpranmasına neden olur.
Buharlaşma
Bulutun oluşmasını hatırlayalım: Yeryüzü sularının ısının etkisiyle buharlaşmam sonucu bulutlar oluşur. Eğer hava sıcaklığı fazla ise buharlaşma daha çok olur. Çünkü su buharlaşırken çevresinden ısı alır.
Kolonya döktüğümüzde elimiz ıslanır. Bir süre sonra elimizin ıslaklığı gider çünkü kolonya buharlaşır. Bu sırada elimiz serinler. Bunun nedeni kolonya buharlaşırken elimizden ısı almasıdır.
Sıvılar buharlaşabilmek için çevreden ısı alır. Yağmur yağdıktan sonra havanın soğumasının nedeni yağmur sularının buharlaşırken etraftan ısı almalarıdır.
Oyun oynadığımızda terleriz. Terleyince vücudumuz serinler. Çünkü ter buharlaşırken
vücudumuzdan ısı alır.
Yukarıda anlattığımız olayların tümünde sıvı maddeler buharlaşarak gaz hâle geçmiştir. Sıvılar buharlaşırken çevreden ısı alır.
Sıcak ortamlarda buharlaşma daha fazla olduğu için yazın çamaşırlar erken kurur. Buharlaşma her sıcaklıkta olur. Kışın da buharlaşma olur. Ancak kışın suyun buharlaşması uzun zaman alır.
Bir Sıvının Buharlaşması Nelere Bağlıdır?
1. Havanın sıcaklığı: Soğuk havalarda buharlaşma az olur. Kışın çamaşırlar geç kurur.
2. Havadaki nem oran: Havadaki su buharı (nem) oranı fazla ise buharlaşma az olur. Karadeniz Bölgesi'nde havanın nem oranı fazla olduğu için deniz suyu az buharlaşır.
3. Rüzgâr: Rüzgâr buharlaşmayı hızlandırır.
4. Suyun yüzey genişliği: Geniş yüzeylerde buharlaşma hızlı olur. Şekildeki pembe ve sarı kaba aynı miktarda su konuyor. İki kap da aynı ortamda bir süre bekletiliyor. Kaplardaki su eşit büyüklükteki bardaklara boşaltılıyor. Sarı kaptan boşaltılan su miktarı az olur.
Buharlaşma sıvının yüzeyinde meydana gelir. Sarı kaptaki suyun yüzeyi daha geniş olduğu için bu kaptaki su daha çok buharlaşır.
Yeryüzündeki okyanusların yüzeyleri geniş olduğu için okyanuslarda özellikle Pasifik (Büyük) Okyanus'ta buharlaşma daha fazla olur.
Okyanus, Deniz ve Göllerin Suyunda Bulunan Tuz Buharlaşır mı?
Okyanus, deniz ve göllerde de su buharlaşınca tuz dibe çöker. Yurdumuzdaki Tuz Gölü'nde yazın çok buharlaşma olur. Gölün kıyılarında tuz kalır. Bu tuzlar toplanarak yemeklik tuz elde edilir.
Yoğuşma
Bulutları oluşturan su buharı, soğuk hava katmanında yoğuşarak su damlacıklarına, sonra da yağmura dönüşür.
Buzdolabından çıkardığımız soğuk bir kabın dış yüzeyinde buğulanma olur. Bunun nedeni havada bulunan su buharının soğuk kabın dış yüzeyine çarparak yoğuşmasıdır.
Su buharı, soğuk ortamlarda yoğuşarak sıvı hâle geçer. Gaz hâlindeki maddeler yoğuşurken çevreye ısı verir. Çevre sıcaklığının düşmesi yoğuşmayı hızlandırır.
Metin, bir erlene su doldurup ağzını delikli tıpa ile kapattı. Tıpaya suya değmeyecek şekilde bir termometre geçirdi. Erleni ispirto ocağında ısıttı. Erlenin içinde su buharı oluşmuştu. Bu sırada termometrenin sıcaklığı gittikçe artmıştı.
Erleni ispirto ocağından alarak buz dolu kabın içine koydu. Soğuk ortama konulunca erlenin içindeki su buharı yoğuşmaya başladı. O sırada termometrenin sıcaklığı yükselmişti. Bunun nedeni su buharı yoğuşurken etrafına ısı vermiştir.
Su buharlaşırken ısı alır, yoğuşurken aldığı ısıyı geri verir.
Gaz madde soğuk ortamlarda ısı kaybederek yoğuşur. Gaz madde ısı verdiği için soğuk ortam ısınır. Bazı günler yağmur yağarken havanın sıcak olmasının nedeni budur.
Sıvı madde ısı aldığında buharlaşarak gaz hâline geçer. Gaz madde aldığı ısıyı verdiğinde yoğuşarak tekrar sıvı hâle geçer.
Kaynama
• Bir kaba su koyup ısıttığımızda suyun sıcaklığı gittikçe artar. Sıcaklık arttıkça buharlaşma hızlanır.
• Isı vermeye devam ettiğimizde suyun içinde kabarcıklar oluşmaya başlar. Su belli bir sıcaklığa geldiğinde kabarcıklar hâlinde buharlaşmaya başlar. Bu olaya kaynama denir. Suda oluşan kabarcıklar su buharıdır.
• Kaynayan suyu ısıtmaya devam ettiğimizde suyun sıcaklığı değişmez. Su kaynarken sıcaklığı sabit kalır. Çünkü kaynama sırasında suya verilen ısı enerjisi buharlaşma için kullanılır.
Kaynama ve buharlaşmayı karşılaştırırsak;
Kaynama
• Sıvının her yerinde olur.
• Belli bir sıcaklıkta gerçekleşir.
• Kaynama süresince sıcaklık değişmez.
• Sıvının hızla buharlaşmasıdır.
Buharlaşma
• Sıvının yüzeyinde olur.
• Her sıcaklıkta gerçekleşir.
• Buharlaşan maddelerin sıcaklığı değişebilir.
• Sıvının ısı alarak gaz hâle geçmesidir.
Erime ve Donma
Bir kaba buz doldurup oda sıcaklığında beklettiğimizde buz erimeye başlar. Buz erirkençevresinden ısı alır.
Buzun erimesi sırasında sıcaklık değişmez. Sabit kalır. Çünkü çevreden alınan ısı hâl değiştirme için kullanılır.
Eriyen suyu buzluğa koyup bekletirsek ısı vererek donar.
Ortamın sıcaklığı katı bir maddenin erime hızını etkiler.
Katı bir maddenin ısı alarak sıvı hâle geçmesine erime denir.
Isı kaybeden sıvı bir made donarak katı hâle geçer.
Eriyen maddelerin hacmi artar. Suda bu durumun tersi olur. Su donunca hacmi artar. Bu nedenle sular donunca su boruları patlar.
Buharlaşma - Yoğuşma - Erime - Donma - Kaynama
1. Erime ve buharlaşma olayları gerçekleşirken madde çevresinden ısı alır.
2. Yoğuşma ve donma olayları meydana gelirken madde ısı kaybeder.
3. Sürekli ısıtılan katı bir madde sırası ile sıvı ve gaz hâline geçer.
4. Şekildeki buz sürekli ısıtılırsa eriyerek su olur. Isı verilmeye devam edildiğinde su kaynayarak buharlaşır. Borudan çıkan su buharı soğuk kaba çarptığında yoğuşarak su damlacıklarına dönüşür ve ağırlaşan damlacıklar mavi kaba damlar.
5. Isıtılan maddeler hâl değiştiriyorsa sıcaklık değişmez, sabit kalır. Eğer madde hâl değiştirmiyorsa sıcaklık artmaya devam eder.
6. Kaynama, erime ve donma olayları belli bir sıcaklıkta gerçekleşir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder