ISI MADDELERİ ETKİLER

1) Isı Alır Genleşir, Isı Verir Büzülür

Bir bardak suyun içine buz parçaları koyduğumuzda suyun sıcaklığının azaldığını gözlemleriz . Sonuç olarak ısının maddeler üzerindeki en belirgin etkisi sıcaklık değişimidir.

Isıtılan ve soğutulan maddelerin acaba sadece sıcaklıklarında mı değişiklik olur ? Yoksa ısının madde üzerinde başka tür etkileri var mıdır?

Isı maddenin hacmini değiştirir mi?

Demir yolunda trenle yolculuk yaptığımızda tren tekerleğinin raylar arasındaki geçişlerde ses çıkardığını duyarız. Bu ses raylar arasındaki boşluklardan kaynaklanır. Acaba raylar arasında boşluklar neden bırakılmıştır?

Tren rayları demirden yapılmıştır. Yazın güneş ışınlarıyla ısınan rayların hacmi artar. Yani ısınan demirin hacmi artar. Eğer raylar soğuk veya serin havada yere döşenirken aralarına boşluklar bırakılmazsa yaz geldiğinde hacimlerindeki artışlarından dolayı birbirlerini iterler ve tren yolu bozulur.

• Tren raylarında olduğu gibi ısının etkisiyle maddelerin hacimlerinin artmasına genleşme adı verilir.

Soba boruları ve kalorifer petekleri ısınırken çatırtı sesleri duyulur. Bu sesler metalden yapılmış peteklerin genleşirken çıkardığı seslerdir. Soba boruları ve kalorifer petekleri soğurken de çatırtı sesleri çıkarır. Bu sesler ise genleşen metalin soğudukça hacminin azalması sonucunda ortaya çıkar.

Örnekte olduğu gibi maddeler soğutulduğunda hacmi küçülür . Bu olaya büzüşme adı verilir. Isıtıldığı zaman genleşen madde tekrar eski sıcaklığına soğutulduğunda madde büzüşerek eski haline döner.

Her maddenin kendine özgü bir genleşme oranı vardır. Yani farklı maddelerin sıcaklıkları aynı oranda artsa da genleşmeleri farklı olur. Maddelerin farlı genleşme oranlarından yararlanılarak termostat adı verilen araçlar geliştirilmiştir. Termostatlar ütü, fırın, bulaşık makinesi ve buzdolabı gibi araçların sıcaklıklarını ayarlamada kullanılır.

Genleşme sadece katılarda olmaz. Sıvı ve gazlarda ısı ile genleşir. Örneğin ağzına kadar su dolu çaydanlıktaki su kaynamaya başladığında taşar. Benzer şekilde termometrelerdeki sıvı, sıcaklık arttığında genleşerek hacmi artar ve seviyesi yükselir. Sıcaklık düşünce sıvı büzüşür ve seviyesi düşer.

Gaz maddelerde sıcaklıkla genleşebilir. Örneğin şişirilmiş balonu sıcak suya atıp, bir süre beklettiğimizde balon hacminin arttığını gözlemleriz . Bu olay balon içindeki havanın genleşmesi sonucu oluşur. Aynı şekilde soğuk suya atılan balon büzüşür . Balonun büzüşmesi , ısı azalması sonucu içindeki havanın küçülmesinden kaynaklanır.

Ben Suyum ve Farklıyım Benim genleşmem ve büzüşmem diğer maddelerden çok farklıdır. Beni 4 °C ‘un üzerindeki ısıttığınızda veya bu sıcaklığın altına soğuttuğunuzda genleşirim. Yani hacmim artar. Örneğin, bir pet şişeye beni doldurup buzlukta dondursanız genleşir ve şişeyi patlatırım.

Sıcaklığım 4°C’un üstünde veya 4°C’un altındayken sıcaklığımı 4°C’ye yaklaştırdığınızda büzüşürüm .Yani hacmim azalır. Örneğin, buz halimi erittiğinizde sıvı hale gelirim ve hacmim küçülür.

Genleşme ve Büzülmeye Dikkat İnsanlar bazı şeyleri üretirken veya kullanırken maddelerin genleşmesini veya büzüşmesini dikkate alırlar. Gözlükçüler gözlük camlarını metal çerçevelere genellikle çerçeveyi ısıttıktan sonra takarlar . Böylece metal soğuduğunda çerçeve camı daha sıkı kavrar ve sıcak ortamlarda cam çerçevede düşmez.

Otomobil tekerlekleri içinde hava bulunur . Yazın sıcak havalarda tekerlekteki hava genleşir ve tekerleğin aşırı sert olmasına sebep olur. Bu durumda bir miktar hava boşaltılır. Kışın ise bu olayın tersi olur. Tekerlekteki hava soğuyarak büzüşür ve tekerlek yumuşar. Bu durumda ise normal şişkinlikte bir tekerlek elde etmek için hava pompalanır.

Annelerimiz sıkışan konserve kavanoz kapaklarını ısıtarak veya sıcak suya ters çevrilmiş şekilde koyarak açarlar. Çünkü metal kapak ısınınca cama göre deha fazla genleşir. Bunun sonucunda kapak gevşer ve rahatlıkla açılır.

HAL DEĞİŞİMİ

Maddeler katı, sıvı ve gaz halde bulunabilirler . Örneğin suyun katı, sıvı ve gaz hali sırasıyla buz, su ve buhardır . Buz suya suda buhara dönüşebilir.

Maddeler bulunduğu halden başka bir hale geçebilir. Buna hal değişimi denir.. Maddenin hal değişimi ısı alışverişi ile olur.

Buharlaşma: Sıvı bir maddenin gaz hale geçmesine denir. Buharlaşan madde çevreden isi alır.

Bayramlarda yakınlarımızı ziyarete gittiğimizde bize kolonya tutarlar . Elimize dökülen kolonya buharlaşmaya başlar ve odanın havasına karışır. Bizde kolonyanın kokusunu duyarız. Bu arada elimizde bir serinlik hissederiz . Çünkü kolonya buharlaşırken elimizden bir miktar ısı alır.

Yoğunlaşma: Gaz maddenin sıvı hale geçmesine denir. Yoğunlaşan madde çevreye isi verir. Kaynama: Sıvılar her sıcaklıkta buharlaşır. Fakat buharlaşmanın en yoğun olduğu ana kaynama denir.

• Maddeler bir fiziksel halden başka bir fiziksel hale geçebilir. Bir maddenin katı halden sıvı hale geçmesine erime denir.

Maddenin sıvı halden katı hale geçmesine de donma denir.