1. ünite (madde ve özellikleri)

MADDEYİ TANIYALIM MADDEYİ TANIYALIM

1.1.ÜniteÜnite

10. sınıflar10. sınıflar

www.fizikpenceresi.com

Bu derste maddelerin temel özelliklerinden

dayanıklılık, yüzey gerilimi ve kılcallık işlenecek.

Ayrıca canlıların çeşitli özellikleri ve ihtiyaçları

ile bu özellikleri arasındaki ilişkiler

incelenecektir.

Bu derste maddelerin temel özelliklerinden

dayanıklılık, yüzey gerilimi ve kılcallık işlenecek.

Ayrıca canlıların çeşitli özellikleri ve ihtiyaçları

ile bu özellikleri arasındaki ilişkiler

incelenecektir.

Mazeretlerin var olduğu yerde

BAŞARI

yok olmaya mahkumdur.

r

h = r

2r

2h=2r

2.2.2 rhrA

3r

3h=3r

h

r

r.2

hrV .2

21 4 rA

31 rV

22 16 rA

32 8 rV

23 36 rA

33 27 rV

Bir silindirin yüzey alanı ile hacmi arasındaki ilişkiyi inceleyelim.Bir silindirin yüzey alanı ile hacmi arasındaki ilişkiyi inceleyelim.

Kesit alanı Yüzey alanı HacimKesit alanı

Hacim

Yüzey alanı

Hacim

r yarıçaplı, yüksekliği h=rolan silindir

2r yarıçaplı, yüksekliği 2h=2rolan silindir

3r yarıçaplı, yüksekliği 3h=3rolan silindir

24 r 3r

216 r 38 r

236 r 327 r

2r

24 r

29 r

r

1

r

4

r2

1

r2

4

r3

1

r3

4

r

h = r

2r

2h=2r

3r

3h=3r

Cismin dayanıklılığını

belirler.

Canlıların dışarıya

yaydıkları enerjiyi belirler.

Dayanıklılık:Dayanıklılık:Dayanıklılık:Dayanıklılık:

Katı maddelerin biçim değiştirebilmesi için dışarıdan kuvvet etki etmesi gerekir.Maddenin bu kuvvete göstereceği direnç, o cismin dayanıklılığını belirler.

r

h

2r

2hhhr

rD

1

..

.2

2

1

hhr

rD

2

1

2.4.

4.2

2

2

Aynı maddeden yapılmak şartıyla

Kesit alanı

Hacim

oranı arttıkça cismin dayanıklılığı da artar.

V

S

V

2S

Hacim değişmemek şartı ile yere basan kesit alanı iki katına çıkarsa dayanıklılığı da iki katına çıkar.

Bir karınca kendi ağırlığının 50 katını kaldırabilir.

Yüzey alanı

Hacim

Oranı canlıların yüksekten düşerken göreceği zararı ve ayrıca vücutlarından dışarıya yaydığı ısıyı belirler.

Yüksekten düşen bir böceğin yüzey alanının hacmine oranı onun güvenli bir şekilde düşmesine elverişliyken bir çocuğun yüzey alanı ile hacim oranı

buna elverişli değildir.

Canlılar hacimleri oranında enerji üretirken yüzey alanları oranında enerji yayarlar.

Bu nedenle canlıların vücutlarındaki fazla enerjiyi dışarıya aktarabilmeleri İçin yüzey alanlarının ve metabolizmalarının buna cevap verecek şekilde

olması gerekir.

Örneğin fare gibi yüzey alanının hacmine oranı büyük olan canlıların enerji kaybı fazla olacağından metabolizmalarının hızlı çalışması gerekir.

Buna karşın fil gibi yüzey alanının hacmine oranı küçük olan canlılar, fazla enerjilerini dışarıya verebilmek için vücutlarına oranla büyük olan kulakları

ile enerji dengesini sağlarlar.

Bebeklerin kafaları vücutlarına oranla büyük olduğundan ısı kaybının fazla olmaması için kafaları soğuk günlerde yetişkinlere göre daha çok

korunmalıdır.

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Kohezyon Çekim Kuvveti (birbirini tutma) :

Maddenin kendi molekülleri arasındaki çekim kuvvetine denir.

Adezyon Çekim Kuvveti (yapışma) :

Bir maddenin molekülleri ile diğer bir maddenin molekülleri arasındaki çekme kuvvetine denir.

Civa

Adezyon >Kohezyon Kohezyon > Adezyon

(Islanma koşulu) (Islanmama koşulu)

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Kılcallık:

Adezyon kuvvetinin Kohezyon çekim kuvvetinden büyük olması durumunda ince bir boru içindeki suyun boru çeperleri tarafından çekilerek adezyonun sıvı

ağırlığı ile dengelendiği noktaya kadar yükselir. Bu olaya kılcallık denir.

Adezyon > Kohezyon

su

Kohezyon > Adezyon

civa

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Gaz lambasının fitilinde yükselen gaz yağı ve ağaçların üst yapraklarına kadar suyun taşınması kılcallığa birer örnektir.

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

su

X Y Z

Düşey kesitleri verilen X,Y,Z maddelerinden yapılmış silindirik borular su içerisine bırakıldıklarında denge durumları şekildeki gibi olmaktadır.

Buna göre, X,Y,Z maddelerinden hangileri suyu seven maddelerdir?

ÖRNEKÖRNEK

Çözüm:

X ve Z

Yüzey Gerilimi:

Yüzeydeki bir moleküle içerideki moleküller tarafından uygulanan çekme kuvveti, yüzey üzerindeki gaz molekülleri tarafından dengelenemez.

Bunun sonucunda yüzeydeki moleküller sıvının içerisine doğru çekilir ve sıvı yüzeyi gerilmiş esnek bir zar gibi davranır.

Bu olaya yüzey gerilimi adı verilir.

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Sivri sinek suyun üzerinde yüzer.

Suyun üzerinde koşan bir hayvan.

Suyun üzerinde toplu iğne yüzebilir.

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Geleneksel Türk sanatlarından biri olan ebru sanatında kullanılan boyanın içine katılan öd (safra), boyanın yüzey gerilimini artırarak yayılmasını ve

şekil verilecek hale gelmesini sağlar.

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Bir sıvının yüzey gerilimini azaltan maddelere surfaktansurfaktan maddeler denir.

Surfaktan molekülleri, hava ile suyun birleştiği yerde yoğunlaşırlar.

Bu nedenle hava kabarcıkları suyun yüzeyinde uzun süre patlamadan kalırlar.

Surfaktan maddelerin bu özelliğinden, elbiselerin deterjan ile temizlenmesinde faydalanılır.

Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve KılcallıkSıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık

Çözüm:

Yüzey geriliminin artması için gazın yoğunluğu azaltılıp sıvının yoğunluğu artmalıdır.

su

GazDüşey kesiti şekildeki gibi olan kaptaki suyun yüzey gerilimini artırmak için,

I. Kaptaki su sıcaklığını artırma II. Musluğu açarak hava çıkışı sağlamaIII. Kaptaki su sıcaklığını azaltma

İşlemlerinden hangileri yapılmalıdır?

OlmazOlur

Olur

II ve III yapılmalıdır.

ÖRNEKÖRNEK

Aynı ortamdaki X, Y, Z sıvılarına daldırılan iki ucu açık özdeş borulardaki sıvıların denge durumları şekildeki gibidir.

Buna göre, X, Y, Z sıvılarının kohezyon kuvveti en büyük olandan en küçük olana doğru sıralanışı nasıldır?

Çözüm:

X, Y, Z

X sıvısı Y sıvısı Z sıvısı

ÖRNEKÖRNEK

Çözüm:

I değişmez , II azalır , III artar.

Deniz seviyesinde bulunan düşey kesitleri şekildeki gibi olan I , II ve III kaplarında eşit hacimde su vardır.Musluklar açılıp sistemler dengeye gelinceye kadar geçen sürede I , II ve III kaplarındaki suları yüzey gerilimi nasıl değişir?

( III. kaptaki gaz basıncı açık hava basıncına eşittir.)

su

Boşluk

II

su su

IIII

gaz

ÖRNEKÖRNEK

Çözüm:K daki değişmez , L deki azalır .

Düşey kesitleri verilen şekildeki K ve L kaplarındaki sular F kuvvetiyle dengede tutulmaktadır.Sızdırmasız ve sürtünmesiz pistonlar I konumundan II konumuna getirilirse, K ve L kaplarındaki suların yüzey gerilimi nasıl değişir?

II

su

I

F

KKII

su

I

gaz

F

LL

ÖRNEKÖRNEK

Ağzı açık kapta bulunan bir sıvının yüzey gerilimi,

I. Açık hava basıncıII. Sıvının özkütlesiIII. Sıvının kütlesi

niceliklerinden hangilerine bağlıdır?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) II ve III

ÖRNEKÖRNEK

Bir telin boyutları artırıldığında,

I. Dayanıklılığı artarII. Kalınlığı artarIII. Yüzey alanı azalır

yargılarından hangilerine doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) I, II ve III

ÖRNEKÖRNEK

Bir sıvının yüzey gerilimini azaltmak için,

I. Surfaktan madde ilave etmeII. Sıcaklığı artırmaIII. Su yüzeyindeki gaz basıncını azaltma

işlemlerinden hangilerine yapılabilir?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II

D) II ve III E) I, II ve III

ÖRNEKÖRNEK

Katı maddelerin biçim değiştirmesi için dışardan bir kuvvet etki etmesi gerekir.Buna göre, maddenin bu kuvvete göstereceği direnç onun hangi fiziksel büyüklüğünü tanımlar?

A) YoğunlukB) Potansiyel enerjiC) DayanıklılıkD) HacimE) Kütle

ÖRNEKÖRNEK

Aşağıdaki olaylardan hangisi adezyon kuvvetinin kohezyon kuvvetinden büyük olmasının bir sonucu değildir?

A) Suyun temizlikte kullanılmasıB) Kontakt lensin göze yapışmasıC) Suyun ince cam boruda yükselmesiD) Ağaç köklerindeki suyun kılcal damarlar sayesinde yaprak ve meyvelere ulaşmasıE) Su damlalarının durgunken küre şeklini alması

ÖRNEKÖRNEK

Plazmalarla ilgili aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır?

A) Evrenin büyük bir kısmı plazmalardan oluşur.B) Plazma gaz moleküllerinin ya da atomlarının iyonlaşması ile elde edilir.C) Gaz atomlarının ya da moleküllerinin iyonlaşması ancak yüksek sıcaklıkta gerçekleşir.D) Serbest kalan elektronlar plazmaya yüksek bir elektrik iletkenliği sağlar.E) Floresan lambalar çalışırken içlerindeki gaz iyonlaşarak plazmaya dönüşür.

ÖRNEKÖRNEK

susu su

K L M

300C 100C300C

2S 3S S

Çözüm:

Düşey kesitleri şekildeki gibi olan K, L ve M kaplarında sırasıyla 30 0C 30 0C ve 10 0C sıcaklığında su varken, su yüzeylerindeki gerilme kuvvetleri sırasıyla δK, δL, δM olmaktadır.

Buna göre, δK, δL, δM arasındaki ilişki nedir?

δM > δK = δL

ÖRNEKÖRNEK

Gaz halindeki maddeye enerji vermeye devam edersek, atomların

dış kabuklarındaki elektronlar atomdan ayrılmaya başlar.

Bu durumda madde, artı ve eksi yüklü parçacıklardan oluşan

yüksek enerjili bir gaz haline gelir.

Bir plazma lambası

Gazlar ve PlazmalarGazlar ve Plazmalar

Artı ve eksi yükler, birbirlerini çekmelerine rağmen, birleşerek nötr bir

atom oluşturamazlar çünkü parçacıkların kinetik enerjileri, aralarındaki

elektrostatik bağ enerjisinden fazladır.

Güneş ve diğer yıldızlar (nötron yıldızları hariç) tamamen plazma halindedir. Plazma haline uzay boşluğunda da bolca rastlanır.

Şimşek çaktığında ve yıldırım düşmesi anında hava da plazma haline dönüşüyor.

Soğuk plazmaya en iyi örnek neon lambaları ve floresan lambalardır.

Kutup ışıkları (Aurora)Kutup ışıkları (Aurora)

Bunun sonucunda yüklü parçacıklar kutup bölgelerinde , atmosferde bulunan oksijen ve azot atomlarıyla çarpışarak onların iyonize olmasını sağlar ve bir

ışıma gerçekleşir.

Güneş dev bir plazmadır. Bu dev plazma küresinden kopup güneş rüzgarlarıyla dünyamıza gelen elektrik yüklü parçacıkların dünya atmosferine yapacağı

muhtemel etkiler dünyanın manyetik alanı tarafından engellenir. Bu manyetik alana manyetosfer denir.

Güneşin oluşturduğu yüklü parçacık hareketi ,manyetosfer tarafından saptırılarak kutup bölgelerine doğru itilir.

www.fizikpenceresi.com

Atmosfer

Belirli bir sınırı olmayan atmosferin kalınlığını hava moleküllerine etkiyen yer çekimi kuvveti ve bu moleküllerin sahip olduğu kinetik enerji belirler.

Yer çekimim kuvveti, uzaya dağılma eğilimi gösteren hava moleküllerini tutarken moleküllerin sahip olduğu kinetik enerji, moleküllerin yere düşmesini engeller.

Bu durumu tavaya konulan mısır tanelerinin ısındıkça patlayıp hacminin büyümesi ve yükselmesine benzetebiliriz.

400 km

100 km

Aurora

Meteorlar

Atmosferin toplam kütlesinin

%50 si ilk 5-6 km de,

% 90’ı ilk 20 km de

%99’u ise ilk 30 km de

bulunmaktadır.

7. çıkış

Kılcallık etkisiyle su ağacın en üst

yapraklarına kadar ulaşabilir.

D

Y

Sıcaklığı artırılan sıvının yüzey gerilimi artar.

Boyutları orantılı olarak artırılan cismin kesit

alanı da aynı oranda artar.

Y

D

D

YFilin yüzey alanının

hacmine oranı karıncanınkinden

büyüktür.

Hacmi artan cismin yüzey alanı azalır.

Sıvı içine batırılan ince borularda kılcallık etkisi borunun botuna bağlı

değildir.

Binalar dayanıklılıkları en fazla olacak şekilde yapılır.

D

Y

D

D

Y

Y

Y

D

1. çıkış

4. çıkış

2. çıkış

5. çıkış

6. çıkış

3. çıkış

8. çıkış

D

Y7. çıkışD

ÖRNEKÖRNEK

1. Yağmur damlacıklarının cama yapışması ……………… kuvvetine örnektir.

2. Bir maddenin kendi tanecikleri arasındaki çekim kuvvetine ………………denir.

3. Adezyonun diğer adı ……… …… dır.

4. Kohezyonun diğer adı ………. …. dır.

5. Temizlik maddeleri sıvıların yüzey gerilimini ………………..

6. Peçetelerin suyu emmesi ………………olayının bir sonucudur.

7. Yüzey gerilimi en büyük olan sıvı …………. dır.

8. Dayanıklılık cismin kesit alanı ile …………orantılıdır.

9. Güneş rüzgarlarının etkisiyle kutuplarda oluşan ışıklara ……………denir.

10. Güneş en büyük ……………. örneğidir.

11. Adezyonun kohezyondan …………….. olması ıslanma şartıdır.

12. Floresan lamba ve neon lamba ………… plazma örnekleridir.

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun sözcüklerle doldurunuz.A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun sözcüklerle doldurunuz.

aurora büyük adezyon kohezyon soğuk yapışma doğru kılcallık civa azaltır tutma plazma

adezyon

kohezyon

tutma

yapışma

azaltır

kılcallık

civa

doğru

aurora

plazma

büyük

soğuk

Madde ve Özellikleri11

1. Adezyon farklı moleküller arsındaki çekim kuvvetidir.

2. Kılcallık olayının oluşumunda sadece adezyon kuvveti etkilidir.

3. Şimşek, yıldırım ve kutup ışıkları plazmanın dünyamızdaki örnekleridir.

4. Varlıkların dayanıklılığını yüzey alanlarının hacimlerine oranıyla buluruz.

5. Boyutları orantılı artırılan cismin dayanıklılığı azalır.

6. Yüzey alanının hacmine oranı en küçük olan geometrik şekil küptür.

7. Su damlalarının küresel olması kohezyon kuvvetinin bir sonucudur.

8. Kohezyon kuvveti sadece sıvı molekülleri arasında gerçekleşir.

9. Bir sıvının yüzey gerilimi kohezyon kuvveti ile doğru orantılıdır.

10. Civa döküldüğü yüzeyi ıslatmaz.

11. Bir damlanın musluktan düşmesini engelleyen adhezyon kuvvetidir.

12. Plazmalar elektriği iletmez.

13. Atmosferdeki gazlarda oksijen yüzdelik dilimde en fazla olan gazdır.

B. Aşağıdaki cümlelerin hangileri doğru, hangileri yanlıştır?B. Aşağıdaki cümlelerin hangileri doğru, hangileri yanlıştır? D Y

11Madde ve Özellikleri

Ünite bitmiştir.

Hoşça kalın