Hoş geldiniz sayın ziyaretçi Neredeyim ben?!

Web sitemiz; forum, günlük, video ve sohbet bölümlerinin yanı sıra; Skype ile ilgili Türkçe teknik destek makaleleri, resim galerileri, geniş içerikli ansiklopedik bilgiler ve çeşitli soru-cevap konuları sunmaktadır. Daima faydalı olmayı ilke edinmiş sitemize sizin de katkıda bulunmanız bizi son derece memnun eder :) Üye olmak için tıklayınız...


Sohbet (Flash Chat) Forumda Ara

Genleşme ve Büzülme

Bu konu Fizik forumunda ThinkerBeLL tarafından 27 Aralık 2009 (05:02) tarihinde açılmıştır.FacebookFacebook'ta Paylaş
47209 kez görüntülenmiş, 3 cevap yazılmış ve son mesaj 26 Aralık 2011 (21:26) tarihinde gönderilmiştir.
  • 5 üzerinden 3.56  |  Oy Veren: 32      
Cevap Yaz Yeni Konu Aç
Bu konuyu arkadaşlarınızla paylaşın:    « Önceki Konu | Sonraki Konu »      Yazdırılabilir Sürümü GösterYazdırılabilir Sürümü Göster    AramaBu Konuda Ara  
Eski 27 Aralık 2009, 05:02

Genleşme ve Büzülme

#1 (link)
Admin
ThinkerBeLL - avatarı
Genleşme ve Büzülme
MsXLabs.org & Temel Britannica & Vikipedi
Bir cismin hacminin sıcaklıkla birlikte artmasına genleşme, azalmasına da büzülme denir. Hemen hemen bütün maddeler ısındığı zaman genleşir, soğuduğu zaman büzülür. Ama sıcaklığa bağlı bu hacim değişikliği gazlarda en yüksek, sıvılarda daha az, katılarda ise en düşük düzeydedir. Üstelik bütün gazların genleşme miktarı aşağı yukarı aynı olduğu halde sıvılarda ve katılarda maddeye göre değişir. Örneğin 1 metre uzunluğundaki bir demir çubuk 100°C'ye kadar ısıtıldığında uzunluğu 1 mm kadar artarken, aynı sıcaklıkta bir pirinç çubuk bunun yaklaşık iki katı uzar. Sıvılar arasında da genleşmesi çok yüksek olan alkol cıvadan hemen hemen yedi kat fazla genleşir. Bazı metallerin genleşme özelliğinden eskiden beri değişik uygulamalarda yararlanılır. Örneğin at arabalarının tahta tekerleklerine aşınmayı önlemek üzere demir çember geçirilmesi demirin genleşme özelliğine dayanır. Tekerleğin çevresinden daha küçük yapılan demir çember soğukken yerine oturtulamaz. Ama ısıtılarak genleştirildikten sonra zorlanarak tekerleğin çevresine yerleştirilir ve soğuyunca büzülerek tahta tekerleği sıkıca kavrar. Tren vagonlarının tekerleklerine takılan çelik çemberler de aynı yöntemle yerine yerleştirilir. Buzdolaplarında, elektrikli ütülerde ve kalorifer, şofben gibi ısıtma aygıtlarında sıcaklığı ayarlamak için kullanılan termostatların çalışma ilkesi de genellikle metallerin genleşme farklılıklarına dayanır. Termostatta, biri az, öbürü çok genleşen iki ayrı metalin yan yana kaynaklanmasıyla yapılmış çift metalli bir çubuk vardır. Bu çubuk, sıcaklık istenen dereceye geldiği anda elektrik devresini keser, sıcaklık düşünce yeniden devreyi tamamlar.
Termometrelerde ve evlerdeki ısıtma düzeneklerinde de sıvıların genleşme özelliğinden yararlanılır.
Genleşme, genişleme anlamından gelir. Sıcaklığı artırılan bir cismin uzunluk ya da hacminin değişmesi olayıdır.
Katıları, sıvıları ya da gazları oluşturan tanecikler, ortalama konumları çevresinde sürekli çalkalanma halindedirler. Bu cisimlerden birine ısı biçiminde enerji verilirse, bu enerji kinetik enerji ye dönüşür; dolayısıyla, kinetik enerjisi artan tanecikler daha şiddetle çalkalanır ve daha geniş alana yayılmaya çalışırlar; yani sıcaklığı yükselen cisim (katı, sıvı, gaz) aynı zamanda genleşir. Sıcak bir cisim ışınını başka bir maddeye gönderirse o maddenin kapladığı alan (hacmi) genişler ve yayılır.
Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar. Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar. Bu olaya genleşme adı verilir. Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjilerinin azalmasına neden olur. Buna da büzülme denir.
Maddelerin genleşmesi ya da tersine büzülmesi sırasında büyük kuvvetlerin ortaya çıkması, tren raylarında, köprü gibi yapılarda hasarlara neden olmaktadır. Bu yüzden tren raylarının eklenti yerlerinde boşluklar bırakılır, köprüler demir makaralar üzerine oturtulur. Çevremizdeki bu tür yapıları gözlemleyerek genleşme ile ilgili bir çok örnekler bulabiliriz. En çok genleşen madde ise metaldir.

1. Metallerde Genleşme

1.1. Boyca genleşme

Bir metal çubuğun önceki ilk boyu, olsun. Bu metal boyu uzayarak son boyu l0 olur.
Boyca uzama miktarı (Δl);
ΔL =l-l0 = l0.λ.Δt
bağıntısıyla bulunur. Burada,
l0: Metalin ilk boyu 900000 cm'dir.
Bu;
Δt = tson-tilk
Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır.

1.2. Yüzeyce genişleme

Bir metal levhanın ısıtılmadan önceki ilk yüzeyi S0 olsun. Bu metal levhayı ısıttığımızda, yüzey artarak son yüzeyi
ΔS = S-S0=S0.2 λ.Δt
bağıntısıyla hesap edilir. Burada;
  • S0: Metalin ilk yüzü.
  • 2λ: Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır.)
Sıcaklık farkı;
Δt = tson-tilk
1.3. Hacimce genişleme
Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V1 olsun. Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur. Hacimce genleşme miktarı ΔV, bağıntısıyla hesap edilir.
Formül:
ΔV=V1.3λ.Δt
Burada;
  • V0: Metal kürenin ilk hacmi.
  • 3λ: Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır.)
Sıcaklık farkı;
Δt = tson-tilk
2. Sıvılarda genleşme
Sıvıların ısıtılmadaki davranışlarını, katılarda olduğu gibi inceleyemeyiz. Çünkü, sıvıları katılar gibi şekillendirmek, örneğin boru haline getirmek imkânsızdır. Bu yüzden, sıvıların, bir kap içinde incelenmeleri gerekir. Ayırt edici bir özelliktir.
Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır. Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
Bağıntıda ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı, V sıvının ilk hacmi, a sıvının hacimce genleşme katsayısıdır.

3. Gazlarda genleşme
Gazlarda genleşme her gazda aynıdır. Gazlar en çok genleşen maddelerdir.
Rapor Et
Reklam
Eski 22 Ağustos 2011, 20:01

Genleşme

#2 (link)
Daisy-BT
Ziyaretçi
Daisy-BT - avatarı

Genleşme

Koşulların, özellikle sıcaklık ve basıncın değişmesi sonucunda bir maddenin hacminde meydana gelen artış.

Katılar ve sıvılar sıcaklık artınca, gazlarsa hem sıcaklık artınca, hem de basınç düşünce genleşir. Sıcaklık, katı ve sıvılarda atomların gelişigüzel hareketlerini artırarak birbirlerinden uzaklaşma eğilimlerini kamçılar ve genleşmeyi doğurur. Ancak, suyun genleşmesinde bir tuhaflık göze çarpar. Su, 4C sıcaklıktan başlanarak soğutulduğunda, başka sıvılar gibi hacmi küçüleceğine büyür, yani genleşir. Bu, yoğunluğun azalması anlamına geldiğinden 0C'ta oluşan buz, suda yüzer. Suyun genleşmesindeki bu tuhaflık, nehir ve göllerin yüzeyden başlayarak donmasına yol açar ve suda yaşamın sürmesini sağlar. Genleşme miktarı, genellikle genleşme katsayısıyla verilir. Genleşme katsayısı, birim sıcaklık değişimi için maddede meydana gelen uzunluk ya da hacim değişimidir. Her maddenin genleşme katsayısı değişiktir.

Katılarda genleşme, genellikle alfa harfiyle gösterilen uzama katsayısıyla ifade edilir. Yüzey genleşme katsayısı, uzama katsayısının iki katı, hacim genleşme katsayısıysa üç katı olarak alınır. Sıvılar için iki genleşme katsayısı kullanılır: İçinde bulundukları kabın genleşmesinin dikkate alınmadığı "görünen genleşme katsayısı" ve kaptaki genleşmenin de hesaba katıldığı "mutlak genleşme katsayısı". Mutlak genleşme katsayısı, görünen genleşme katsayısıyla kabın hacimsel genleşme katsayısının toplamına eşittir. Gazlar için sabit basınç ve sabit hacimde olmak üzere iki ayrı katsayıdan söz edilir ve ideal bir gaz için her iki katsayı 0,0036608 1/C'a eşittir.

MsXLabs.org & Morpa Genel Kültür Ansiklopedisi
Rapor Et
Eski 26 Aralık 2011, 20:55

Genleşme

#3 (link)
umut xx
Ziyaretçi
umut xx - avatarı
Genleşme genişleme anlamından gelir. Sıcaklığı artırılan bir cismin uzunluk ya da hacminin değişmesi olayıdır. Katıları, sıvıları ya da gazları oluşturan
tanecikler, ortalama konumları çevresinde sürekli çalkalanma halindedirler. Bu cisimlerden birine ısı biçiminde enerji verilirse, bu enerji kinetik enerji ye dönüşür; dolayısıyla, kinetik enerjisi artan tanecikler daha şiddetle çalkalanır ve daha geniş alana yayılmaya çalışırlar; yani sıcaklığı yükselen cisim (katı,sıvı, gaz) aynı zamanda genleşir.


KATILARDA GENLEŞME

Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar. Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar. Bu olay genleşme adı ile anılır. Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı azalır ve maddenin hacmi küçülür.
Maddelerin genleşmesi ya da tersine büzülmesi sırasında büyük kuvvetlerin ortaya çıkması, tren raylarında, köprü gibi yapılarda hasarlara neden olmaktadır. Bu yüzden tren yaylarının eklenti yerlerinde boşluklar bırakılır, köprüler demir makaralar üzerine oturtulur. Çevremizdeki bu tür yapıları gözlemleyerek genleşme ile ilgili bir çok örnekler bulabiliriz.


BOYCA UZAMA

Bir metal çubuğun ısıtılmadan önceki ilk boyu, l0 olsun. Bu metal çubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu l olur. Boyca uzama miktarı (Δl);
ΔL =l-l0 = L0.λ.Δt
bağıntısıyla bulunur.
Burada,
  • l0: Metalin ilk boyu.
  • λ: Metalin boyca genleşme katsayısı.
  • Δt = tson-tilk: Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır.

YÜZEYCE GENLEŞME
Bir metal levhanın ısıtılmadan önceki ilk yüzeyi S0 olsun. Bu metal levhayı ısıttığımızda, yüzey artarak son yüzeyi S olur.
ΔS = S-S0.2 λ.Δt
bağıntısıyla hesap edilir.
Burada;
  • S0: Metalin ilk yüzü.
  • 2λ: Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır.)
  • Δt = tson-tilk: Sıcaklık farkıdır

HACİMCE GENLEŞME
Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V0 olsun.Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur. Hacimce genleşme miktarı ΔV,
ΔV = V-V0 =V0.3λ.Δt
bağıntısıyla hesap edilir.
Burada;
  • V0: Metal kürenin ilk hacmi.
  • 3λ: Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır.)
  • Δt = tson-tilk: Sıcaklık farkıdır.

SIVILARDA GENLEŞME
Katı maddelerin genleşmelerini gördük, benim aklıma şu soru geldi, peki sıvı maddelerde de genleşme olur mu? Tabi ki olur şimdi birlikte bu konuyu işleyelim. Öncelikle şu sorulara cevap bulmaya çalışalım.

Ağzına kadar dolu bir çaydanlık ısıtıldıkça neden taşar?
Termometrelerde cıva veya alkol seviyesi sıcaklık değişmelerinde neden yükselip alçalır?
Bu ve bunun gibi sorulara, bilimsel alarak daha iyi cevaplar verebilmemiz için, sıvıların davranışlarını incelememiz gerekir. Ama bir sorunumuz var. Sıvıların ısıtılmadaki davranışlarını, katılarda olduğu gibi inceleyemeyiz. Çünkü, sıvıları katılar gibi şekillendirmek, örneğin boru haline getirmek imkansızdır. Bu yüzden, sıvıların, bir kap içinde incelenmeleri gerekir.
Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır. Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
ΔV = V. a. Δt
Bağıntıda
  • ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı,
  • V sıvının ilk hacmi,
  • a sıvının hacimce genleşme katsayısıdır.

GAZLARDA GENLEŞME
Şimdi de gazların ısı etkisiyle genleşmelerini ele alalım. Şu soruları cevaplamaya çalışalım. Soba üzerinde tutulan şişirilmiş bir balon niçin büyür ve hatta patlar? 1783 yılında Montgolfier kardeşler, balonlarını uçurabilmek için, balonun açık alt kısmında ateş yakmışlardır. Niçin? Bu sorulara bulacağımız cevaplar bize, gazlarda da hacmin, katı ve sıvılarda olduğu gibi sıcaklıkla arttığı kanısını vermekte.
Sıcaklıkla genleşme, gazdan gaza değişmemektedir.

METAL ÇİFTİ
Farklı metallerden yapılmış eşit uzunluktaki iki çubuk bir birine perçinlenerek metal çifti yapılabilir. Bu iki çubuk, perçinli oldukları için ısıtıldıklarında bağımsız olarak hareket edemezler. Fakat uzama katsayıları bir birinden farklı oldukları için biri diğeri üzerine bükülür.
Metal çiftlerinin birçok kullanım alanları vardır. Bunların en önemlisi elektrik termostatlarıdır. Termostat sıcaklığı kontrol altına alarak sabit bir değerde tutmaya yarayan bir alettir. Elektrikli şofben, elektrikli ütü, evlerdeki radyatör türü ısıtıcılar termostatlı aletlerdir.
Bu aletlerde sıcaklık arttığında metal çifti bükülür ve devreyi keser. Bir süre soğuyunca metal çifti soğuyarak eski durumuna gelir ve devreyi tamamlar. Isıtıcı çalışmaya başlar. Böylece aletin sabit sıcaklıkta çalışması sağlanır.
Yangın alarmlarında sıcaklık arttığında metal çifti yukarı bükülerek elektrik devresini kapatır ve zil çalar. Aynı zamanda metal termometrelerde ve flaşörlerde metal çiftleri kullanılarak yapılan araçlardır.
Rapor Et
Eski 26 Aralık 2011, 21:26

Genleşme ve Büzülme

#4 (link)
Lethe
buz perisi - avatarı
atomrty11e2
Rapor Et
Cevap Yaz Yeni Konu Aç
Hızlı Cevap
Kullanıcı Adı:
Önce bu soruyu cevaplayın
Mesaj:








Yeni Soru
Sayfa 0.210 saniyede (78.27% PHP - 21.73% MySQL) 16 sorgu ile oluşturuldu
Şimdi ücretsiz üye olun!
Saat Dilimi: GMT +3 - Saat: 11:46
  • YASAL BİLGİ

  • İçerik sağlayıcı paylaşım sitelerinden biri olan MsXLabs.org forum adresimizde T.C.K 20.ci Madde ve 5651 Sayılı Kanun'un 4.cü maddesinin (2).ci fıkrasına göre tüm kullanıcılarımız yaptıkları paylaşımlardan sorumludur. MsXLabs.org hakkında yapılacak tüm hukuksal şikayetler buradan iletişime geçilmesi halinde ilgili kanunlar ve yönetmelikler çerçevesinde en geç 3 (üç) iş günü içerisinde MsXLabs.org yönetimi olarak tarafımızdan gerekli işlemler yapıldıktan sonra size dönüş yapılacaktır.
  • » Site ve Forum Kuralları
  • » Gizlilik Sözleşmesi