ISI MADDELERİ ETKİLER (5.SINIF)
ISI MADDELERİ ETKİLER
- Maddeler ısı aldıkça yada ısı verdikçe değişime uğrayabilirler. Bu değişimlerden biri hal değişimidir. Isı alan veya veren maddeler ayrıca hal değişimi geçirmeden hacimce büyüyebilir veya küçülebilir.
GENLEŞME VE BÜZÜLME
- Maddelerin ısı alması sonucunda hacimlerinin artmasına genleşme denir. Maddelerin ısı vermesi sonucunda hacimlerinin azalmasına ise büzülme denir.
- Genellikle ısı alan maddeler genleşirken, ısı veren maddeler büzülür. Genleşme ve büzülme olayları birbirinin tersidir. Katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerde genleşme ve büzülme görülür.
UYARI: Maddelerin genleşme veya büzülme olaylarında hacmi değişir, fakat kütlesi veya ağırlığı değişmez.
Katılarda Genleşme ve Büzülme
- Yazın sıcaklık artışı ile raylarda genleşme ve kışın ise havanın soğuması sonucu raylarda büzülme meydana gelmesinden dolayı tren raylarının yapımı sırasında raylar arasında belirli boşluklar bırakılır. Eğer boşluk bırakılmazsa yazın meydana gelen genleşmeden dolayı raylar bozulur ve kazalara neden olur.
- Kış aylarında hava sıcaklığının düşmesiyle maddelerin sıcaklığı da düşer. Bu durum tellerin hacminin azalmasına yani büzülmesine ve dolayısıyla gergin durmasına yol açar. Yaz aylarında ise havanın ısınmasıyla elektrik telleri de ısınır. Sıcaklığı yükselen tellerin hacmi artar, teller genleşir ve sarkarlar.
- Kalorifer petekleri ısınırken ses çıkarırlar. Bu seslerin nedeni metalden yapılmış peteklerin genleşmesidir. Petekler soğurken de yine benzer sesler çıkarır. Bu sesler ise genleşen metalin soğudukça hacminin küçülmesi yani büzülmesi sonucunda ortaya çıkar.
- Katılarda genleşme ve büzülmeyi bilmemiz hayatımızı kolaylaştırır. Örneğin gözlük yapımı sırasında genleşmeden yararlanılır. Bu işlemde ilk önce çerçevenin ısıtılarak genleşmesi sağlanır. Sonra genleşen çerçeve içine cam takılır, çerçeve soğuyunca büzülür ve camı sıkıca kavrar. Böylece camın çerçeveden düşmesi engellenir. Bazen çok sıcak havalarda gözlük camının kendi kendine düşmesi çerçevenin çok genleşmesidir.
- Binaların yapısındaki metal iskeletlerin yapımı sırasında da esneme payı bırakılır. Çünkü sıcak havalarda binanın yapısında kullanılan metal malzemeler genleşerek binanın yapısını bozabilir. Özellikle köprü yapımlarında buna dikkat edilir.
- Farklı maddelere aynı miktarda ısı verildiğinde genleşme miktarları farklı olur. Bundan dolayı genleşme, maddenin cinsine bağlıdır. Sıkışıp açılmayan kavanoz kapaklarını açmak için kavanozun kapağı sıcak suya tutulabilir. Böylece kapak genleşerek büyürken cam kavanoz daha az genleşir ve kavanoz rahatlıkla açılır.
- Elektrikli aletlerin (ütü, fırın, bulaşık makinesi) içinde sıcaklık kontrolünü sağlayan termostatlar vardır. Bunların yapımında da maddelerin genleşme ve büzülme özelliğinden faydalanır.
Benzer şekilde ütü, fırın ve bulaşık makinesi gibi araçlarda sıcaklık ayarlayıcı olarak kullanılan termostatlar, yangın alarmları ve metal termometreler de maddelerin genleşme ve büzülme özelliğinden faydalanılarak yapılmıştır.
- Katı maddelerin genleşmesi Gravzant halkası üzerinde de gözlenebilir. Gravzant halkası, metal küre, kürenin geçebildiği çember, destek çubuğu ve zincirden oluşur. Metal küre ısıtılmadan önce yanda görüldüğü gibi çemberden rahatlıkla geçmektedir. Daha sonra ısıtıldığında genleşir ve çemberden geçemeyecek kadar hacmi büyür. Soğumaya bırakıldığında büzülür tekrar çemberden geçebilecek hâle gelir.
- Katı maddelerin genleşmesi Gravzant halkası üzerinde de gözlenebilir. Gravzant halkası, metal küre, kürenin geçebildiği çember, destek çubuğu ve zincirden oluşur. Metal küre ısıtılmadan önce yanda görüldüğü gibi çemberden rahatlıkla geçmektedir. Daha sonra ısıtıldığında genleşir ve çemberden geçemeyecek kadar hacmi büyür. Soğumaya bırakıldığında büzülür tekrar çemberden geçebilecek hâle gelir.
Sıvılarda Genleşme ve Büzülme
- Nasıl ki katı maddeler ısı aldığında hacmi artıyorsa sıvı olan maddeler de ısı aldığında genellikle hacmi artar ve genleşir. Isı veren maddelerin ise hacmi genellikle azalır ve büzülür.
- Kapta bulunan bir sıvıyı ısıttığımız da ısı seviyesi yükselir. Isı seviyesi yükseldiği zaman hacmi artar. Soğuduğunda ise tam tersi olur. Termometreler sıvıların genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılmış aletlerdir.
- Kapta bulunan bir sıvıyı ısıttığımız da ısı seviyesi yükselir. Isı seviyesi yükseldiği zaman hacmi artar. Soğuduğunda ise tam tersi olur. Termometreler sıvıların genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılmış aletlerdir.
Termometredeki cıva sıcak ortamda ısınır ve genleşir; gösterdiği derece yükselir. Soğuk ortamda soğur ve büzülür; gösterdiği derece azalır.
- Katılarda olduğu gibi sıvılardaki genleşme ve büzülme olayını bilmemiz de hayatımızı kolaylaştırır. Örneğin elektrikli su ısıtıcılarında su ısıtılırken, ısıtıcı tamamen doldurulmaz ve sıvının genleşmesi için mutlaka biraz boşluk bırakılır. Benzer bir şekilde arabanın motorunu soğuturken ısınan suyun genleşmesi dikkate alınarak radyatör suyla tamamen doldurulmaz ve biraz boş bırakılır. Bırakılmazsa hem elektrikli su ısıtıcısında hem de radyatörde, su taşıp zarar verebilir.
- Tencereye süt veya su koyup kaynatıldığında sıvının tencereden taştığını görmüşsünüzdür. Aynı durum kahve pişirilirken de gözlenebilir.
UYARI: Isıtılan her cisim genleştiği hâlde su, 0 °C ile 4 °C arasında ısıtıldığı zaman genleşmez, hacmi küçülür. 4 °C’ta su hacimce en küçük, birim hacmindeki kütlesi bakımından ise en büyük orandadır. 4 °C’tan sonra suyu soğutursak hacmi büyür, yani genleşir. Su 0 °C’ta buz olunca hacmi büyür. Bu yüzden bir bardak suya attığımız buz parçalarının yüzdüğünü gözlemleriz (Fotoğraf 3.24). Bu olayın suya ait bir farklılık olduğunu unutmayalım.
Gazlarda Genleşme ve Büzülme
- Gazlar da katı ve sıvılarda olduğu gibi ısı etkisiyle genleşip büzülür.Gaz hâlindeki maddelerin ısı etkisiyle genleşmeleri, sıvı ve katı maddelere göre daha fazladır. Gazlar ısıdan etkilenir ve kolay genleşir.
- Kışın otomobil lastiklerinin içindeki hava tanecikleri soğuktan büzülür. Böylece otomobil lastikleri yumuşar. Yazın ise sıcaklığın yükselmesiyle lastiklerdeki hava genleşir. Böylece otomobil lastikleri daha sert ve şişkin hale gelir. Bunun için kışın tekerleğe hava pompalanarak tekerlek uygun sertliğe getirilir.
- Sıcak hava balonlarının çalışma prensibi de gazların genleşmesine dayalıdır. Balonun içinde bulunan hava ısıtılırsa genleşerek hacmi artar ve balon yükselmeye başlar. Isıtılma kesilirse balonun içindeki hava soğumaya ve büzülmeye başlar. Balon içindeki havanın sıcaklığı kontrol altında tutularak balon istenilen seviyede tutulabilir.
- Maddelerin ısı alınca genleşmesi sorun yaratabilir. Deodorant spreyler gaz madde içerdiğinden kutunun aşırı ısınması patlamaya sebep olabilir. Bu sebeple bu tür kutular›n üzerinde yazan uyarılar dikkate alınmalıdır.
Buraya kadar verilen örneklerden genleşme ve büzülmenin birbirinin tersi olaylar olduğunu söyleyebiliriz. Genleşme ve büzülme ısı alma ve verme olayı ile gerçekleşir.
Çok güzel hazırlamışsınız.
YanıtlaSilAynen
Sil