Isının madde üzerindeki etkisi nedir?

ISI MADDELERİ ETKİLER
Sıcaklıkları farklı iki madde bir araya getirildiğinde maddeler arasında ısı alışverişi olur. Sıcaklığı yüksek olan maddeden düşük olan maddeye doğru bir ısı geçişi gerçekleşir. Bunun sonucunda sıcaklığı yüksek olan maddeler, temas ettikleri soğuk maddeleri ısıtır.
Bir maddeye ısı verildiğinde madde ısınır ve sıcaklığı artar. Maddeler ısı verdiğinde ise soğur ve sıcaklıkları düşer. Isınma ve soğuma, ısının maddeler üzerindeki en belirgin etkisidir.
Çorba servisi için masaya koyduğumuz kaseyi rahatlıkla tutarız. Kaseye kaynamakta olan tencereden çorba koyduğumuz zaman kaseyi tutamayız. Kase, çorbanın etkisiyle ısınır. Bir süre beklediğimizde çorbanın soğuduğunu fark ederiz.
a. GENLEŞME
Isınan maddenin tanecikleri hızlanır, soğuyan maddenin tanecikleri ise yavaşlar. Hızlanan tanecikler birbirinden uzaklaşmaya çalışır. Bunun sonunda maddenin hacminde değişme meydana gelir. Bu olay genleşmedir.
Bir maddenin ısınarak hacminin artmasına genleşme diyoruz.

•Tren rayları
•Elektrik telleri,
•Kavanoz kapakları,
•Termometrenin içindeki civa gibi.
•Zeytinyağı şişesinin yazın taşması gibi.
•Tost makinelerindeki termostatlardaki gibi.
•Balonlar gibi,
•Patlamış mısır gibi
Günlük hayatta kullandığımız maddelerin çoğu, sıcaklığı arttığı zaman genleşir. Sıcaklığı azaldığı zaman büzülür. Biz bu değişikliği fark edemeyiz. Çünkü gözle görülemeyecek kadar küçüktür.

Elektrik tellerine hiç dikkat ettiniz mi?
Elektrik telleri yazın genleşmeden dolayı uzar, kışınsa genleşme yerini büzülmeye bırakır. Yaz aylarında teller ısındıkça boylarıyla birlikte çapları da büyür. Fakat boydaki artış çaptaki büyümeden fazla olduğundan yalnızca tellerin uzadığını fark ederiz.Peki başka hangi nesneler üzerinde genleşme-büzülme olayları olur?
Gözlük camları çerçeveye takılırken çerçeve ısıtılır ve ısıtılan çerçeve genleşir. Cam kolaylıkla çerçeveye takılır.
KATILARDA GENLEŞME
Isı verilen bütün katı cisimler genleşir.
Tel ise boyu uzar. Levha ise yüzeyi büyür. Hacmi artar.
Bunu bir deneyle görelim.
Malzemeler

İspirto ocağı
Bakır tel,
teneke kutu
Tahta blok,
Kağıt

1.Aşağıdaki düzeneği kur ve bakır telin bir ucunu sabitle.
2.İspirto ocağını yak. Bakır teli ısıtıp gözlemle.
3. 5 dakika sonra ispirto ocağını söndür.
*Bakır teli ısıttığında bir değişiklik gözlemledin mi?
*İspirto ocağını söndürdükten sonra bakır telin boyunda bir değişiklik oldu mu?
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.
Bunu bir deneyle görelim.
Malzemeler

Mürekkep,
Su,
Buz,
Cam şişe,
Oyun hamuru,
Saydam plastik pipet,
Tükenmez kalem,
Derin kap.

1)Cam şişeyi çeşme suyu ile doldur.
2)Cam şişeye birkaç damla mürekkep damlat.
3)Pipeti 10 cm.lik kısmı üstte kalacak şekilde oyun hamuru kullanarak şişenin ağzına şekildeki gibi yerleştir. Pipetteki su seviyesini işaretle. (Şişenin kenarından hava sızmamasına dikkat et.
4)Şişeyi bu halde içinde buz bulunan derin kaba yerleştir. Pipetteki su seviyesini gözlemle ve beş dakika sonra işaretle.
5)Dördüncü adımda yaptıklarını derin kaba, buz yerine sıcak su koyarak yinele.
***Şişeyi buz dolu ve sıcak su dolu kaba koyduğunda pipetteki su seviyesi nasıl değişti?
***Yaptığın termometre ile gerçek termometrenin benzer ve farklı yönleri nelerdir?
Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır.
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 vermektedir.
Aynı derecede ısıtılan hacimleri eşit gazlar, aynı ölçüde genleşir. Sıcaklıkla genleşme, gazdan gaza değişmemektedir.
Malzemeler

4 adet balon
İp,
Masa lambası
Cetvel
Buzdolabı

ı.Balonları aynı büyüklükte olacak şekilde şişir.
ıı.Her balonun çevresini ip kullanarak belirle. İpin uzunluğunu cetvelle ölç. Defterine yaz.
ııı.Buzluğa, buzdolabına, betona ve yanmakta olan bir masa lambasının altına birer balon koy.30 dakika bekle.
ıv.Balonların çevresini aynı yöntemle yeniden ölç. Ölçüm değerlerini defterine tekrar yaz.
*Farklı sıcaklıktaki ortamlara koyduğun balonların hacmi değişti mi?
*Ortamların sıcaklığı balonların hacmini nasıl etkiledi?
b. Büzülme
Maddeler soğutulduğunda hacmi küçülür. Maddelerin hacimce küçülmesine büzülme denir. Genleşme ve büzülme birbirinin tersidir. Çok genleşen madde çok büzülür, az genleşen madde az büzülür.
Katılar, sıvılara göre daha az büzülür. Gazlar ise hem katılardan hem de sıvılardan daha fazla büzülür.
Genleşme ve Büzülmenin Olumsuz Etkileri
Genleşmenin ve büzülmenin olumsuz etkileri de vardır. Şimdi bunlara örnekler verelim.
Sıcak yaz günlerinde metal gözlük çerçeveleri genleşebilir ve mercekler düşebilir.
Adi cam ve porselen kaplar, ani sıcaklık değişiklikleriyle karşılaşınca çatlayıp kırılırlar.
Açılmamış konserve kutuları ve spreyler fazla ısınınca çok şiddetli ve tehlikeli şeklide patlar.
Köprü kirişleri ve demir yolu rayları döşenirken uç uca ve boşluk bırakılmadan yerleştirilirse, genleşme sonucu raylar eğilip bükülür. Bunu önlemek için köprü kirişlerinin uçlarından biri silindirik yastıklar üzerine yerleştirilir. Demir yolu rayları da aralıklı olarak döşenir.
Sıcaklığı ölçmek için kullandığımız termometreler, sıvıların genleşmesinden yararlanılarak yapılmıştır.
Genleşme oranı farklı iki metalin kullanıldığı metal çiftlerinden yararlanarak termostat yapılır. Termostat, buzdolabının istenilen sıcaklıkta kalmasını sağlar.
Kapağı sıkışmış şişe ve kavanozlar, maddelerin genleşmesinden yararlanılarak kolayca açılabilir.

MsXLabs Üye Girişi