ASLI KOLCU

MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI

ASLI KOLCU

A. SU HALDEN HALE GiRERYağmur

I. Deniz, göl ve akarsularda bulunan su, Güneş’in etkisiyle buharlaşır. II. Göğe yükselen su buharı atmosferde soğuk hava tabakasına rastlayınca küçük su damlacıklarına dönüşür. Su damlacıkları bulutları oluşturur.III. Bulutların içinde bulunduğu hava soğursa binlerce damlacık birleşerek su damlalarını oluşturur. Gittikçe su damlaları büyür, ağırlaşır ve yağmur olarak yeryüzüne iner.

ASLI KOLCU

Kar

Bulutların içinde bulunduğu hava çoksoğuk olursa küçük su tanecikleri, sudamlacıklarını oluşturamadan donar. Buzkristallerine dönüşür. Bulutlardaki sudamlacıkları buz kristallerine değdiğinde donarve diğer taneciklerle birleşerek büyür. Ağırlaşan damlacıklar bulut tarafından tutulamaz ve kar olarak yeryüzüne iner.

ASLI KOLCU

Dolu

Bulutlarda oluşan su damlacıklar çoksoğuk havalarda donarak rüzgârın etkisiylebulut içinde hareket eder. Gittikçe büyüyerekağırlaşır ve dolu olarak yeryüzüne iner.

Bulutların bulunduğu bölgedeki havasıcaklığına bağlı olarak su damlacıklarıyağmur, kar ya da dolu olarak yeryüzüneiner.

ASLI KOLCU

Sis

Nemli havadaki su buharı, yeryüzüne yakın yerlerde küçük su damlacıklarına dönüşür. Buküçük su damlacıkları, bazı günler gözlemlediğimiz sis olayını meydana getirir. Sisle birlikte çiy de görülür. Havadaki nem soğuk yüzeylere çarptığında su damlacıklarına dönüşerek çiyi oluşturur. Çok soğuk havalarda su damlacıkları donarak kırağıyı oluşturur.

Su, doğada su buharı, su damlacıkları ve buz kristalleri biçiminde bulunur.

ASLI KOLCU

Su Döngüsü

Bulutlar

OkyanusDeniz

GölAkarsular

Kara yüzeyindeki sular

YağmurKar

Dolu

ASLI KOLCU

Yeryüzü suları, Güneş’in etkisiyle buharlaşarak yükselir ve bulutları oluşturur. Bulutlardaki su damlacıkları havanın sıcaklığına göre yağmur, kar ya da dolu olarak tekrar yeryüzüne iner. Suyun hâl değiştirerek yeryüzü ile atmosfer arasındaki bu dolanımına su döngüsü denir.Yeryüzünden buharlaşan su, yağışlarla geri döner. Bu sayede doğadaki su dengesi korunur. Toprağa sızan suların bir kısmı yer altı sularına karışır.

ASLI KOLCU

Suyun buharlaşması ve yağışlarla geri dönmesi mevsimlere göre değişiklik gösterir. Yaz mevsimlerinde buharlaşma fazla olduğu için yüzey sularındaki su miktarı azalır.Bahar mevsiminde ise karların erimesi veyağmurların çok yağmasıyla akarsular veakarsuların döküldüğü deniz ve göllerin suseviyeleri yükselir.Su döngüsünün gerçekleşmesini sağlayan enerji Güneş’ten gelir.Su döngüsünün gerçekleşmesi için buharlaşmanın meydana gelmesi gerekir. Güneş, yeryüzündeki suyu buharlaştırarak su döngüsünün devamını sağlar.

ASLI KOLCU

Temel Isı Kaynağımız

Güneş, yeryüzünün ısı ve ışık kaynağıdır. Yağmur, kar, dolu, rüzgâr vb. hava olaylarıGüneş’in ısı etkisiyle gerçekleşir. Evleri, iş yerlerini ısıtmak için kullandığımız kömür, fuel-oil vb. yakıtlar, taşıtların çalışmasını sağlayan petrol ürünleri Güneş’in etkisiyle oluşmuştur. Biz bu maddelerde depolanmış Güneş enerjisini kullanırız.

Yeryüzündeki bütün enerjilerin kaynağı Güneş’tir.

ASLI KOLCU

Güneş Enerjisinden Nasıl Yararlanırız? Birçok enerjinin kaynağı olan Güneş’inenerjisi, etrafa ışınlarla yayılır. Güneş’in yaydığı enerjinin çok az bir kısmı Dünya’mıza ulaşır. Güneş ışınları her cisimde farklı ısınmameydana getirir. Koyu renkli cisimler, açık renklicisimlerden daha çok ısınır. Güneş ışınları, yeryüzüne ulaştığında toprağı ve suyu ısıtır. Toprak ve su da etrafındaki havayı ısıtır. Hava bulutluyken de güneş ışınları yeryüzünü ısıtır ancak bulutlar ışınların yere ulaşmasını engeller.

ASLI KOLCU

Günümüzde güneş enerjisinden yararlanmak için birçok yöntem geliştirilmiştir.Güneş enerjisinden çoğunlukla ısıtma amacı ile yararlanılır. Ülkemizde de çok yaygın kullanılan güneş panelleri güneş ışınlarıyla ısıyı toplar. En çok sıcak su elde etmek için kullanılır. Bu düzeneklerde olduğu gibi güneş enerjisi ısı enerjisine dönüşür.Güneş enerjisinden elektrik elde etmek için kullanılan güneş pilleri birçok cihazın çalıştırılmasında ucuz enerji sağlar. Hesapmakinesi, saat, fotoğraf makinesi ve uzay araçlarında güneş pilleri kullanılır.

ASLI KOLCU

ISI VE SICAKLIK Isı ve Sıcaklık Farklıdır.Sıcaklıkları farklı olan maddeler birbirine temas ettiğinde ısı alışverişi olur. Söz gelimi sıcaklıkları farklı olan suları karıştırdığımızı düşünelim. Sıcak su ısı verir, soğuk su ısı alır. Bu olay her ikisinin sıcaklığı eşitlenene kadar devam eder.Maddelerdeki sıcaklık artışı maddelerin aldıkları ısı miktarına bağlıdır. Madde ne kadar çok ısı alırsa sıcaklık artışı da o kadar fazla olur. Özdeş ısıtıcılarda, aynı miktardaki maddelerden daha uzun sure ısıtılan maddenin sıcaklığı daha yüksek çıkar.

ASLI KOLCU

Acaba kütleleri farklı olan aynı tür maddelere eşit miktarlarda ısı verdiğimizde hangisinin sıcaklığı daha yüksek olur? Sorusunun cevabı olarak farklı miktarlardaki maddelere eşit ısı verildiğinde maddelerdeki sıcaklık artışı farklı olacaktır. Bunun nedeni, madde miktarlarındaki farklılıktır.

ASLI KOLCU

Isı ve Sıcaklık Farklı Mıdır? Sıcaklık ve ısı ifadeleri günlük hayatımızda birbirine sık sık karıştırılmaktadır. Reklamlarda, hava durumu raporlarında karşılaştığımız “Düşük ısılarda bile mükemmel temizlik.”, “Bugün Ankara’da en yüksek ısı 25 C’ tur.” gibi ifadelerde sıcaklık yerine yanlışlıkla ısı kullanılmaktadır. Isı bir enerji türüyken sıcaklık termometreyle ölçülebilen bir değerdir. Sıcaklık enerji türü değildir.

ASLI KOLCU

Yakıtlarda Depolanmış Enerji

Akarsuların gücünden yararlanmak için barajlarda depolanan su, hidroelektrik santrallerde elektrik enerjisi elde etmek için kullanılır. Akarsuların yağışlarla beslendiğini, yağışların ise su döngüsü nedeniyle oluştuğunu öğrenmiştik. Elektrik enerjisinin kaynağı da güneş enerjisidir.

ASLI KOLCU

Güneş’in Dünya için ısı ve ışık kaynağı olduğunu biliyorsunuz. Bitkiler güneş enerjisini kullanarak besin üretir. Bu besinlerde depolanan enerji, bitkileri yiyerek beslenen canlılara aktarılır. Canlılar, bu enerji sayesinde yaşamlarını sürdürürler. Yani besin olarak tükettiğimiz bitkilerde depolanan enerji, insanda hem ısı enerjisine hem de hareket enerjisine dönüşür.

ASLI KOLCU

Kömür, petrol ve doğal gaz yenilenemez enerji kaynaklarımızdandır. Milyonlarca yıl önce bataklıkların dibinde kalan bitkiler, üzerindeki katmanların etkisiyle ısınıp sıkışarak kömürleşmiştir. Petrol de deniz canlılarının kalıntılarının benzer bir süreç geçirmesiyle oluşur. Demek ki petrol, kömür ve doğal gaz gibi enerji kaynaklarımızın kökeni de güneş enerjisidir. Bu yakıtların kullanılmasıyla da güneş enerjisinden dolaylı olarak faydalanırız.

ASLI KOLCU

Kömür, petrol ve doğal gaz fosil yakıtlar olarak adlandırılır. “Fosil” denilmesinin sebebi hepsinin canlı kalıntılarından oluşmuş olmasındandır. Odun, bilinen en eski yakıttır. Dünya’da azımsanmayacak kadar nüfus; ısınmak, yemek pişirmek ve aydınlanmak için odun kullanır. Sıvı yakıtlar petrol ve petrol yan ürünlerinden elde edildiği gibi farklı kaynaklardan elde edilen sıvı yakıtlar da vardır.Örneğin şeker pancarının işlenmesi sırasında oluşan atıklardan elde edilen ispirto da sıvı bir yakıttır.

ASLI KOLCU

ISI, MADDELERİ ETKİLER

Isı Alır Genleşir,Isı Verir Büzülür Maddelere verilen ısı, sıcaklığı artırırken maddelerin boyutlarında da değişime neden olur. Isının etkisiyle maddelerin boyutlarındaki bu değişime genleşme diyoruz. Maddeler ısıtılınca ne kadar genleşirse ısıtılmadan önceki sıcaklığına döndüğünde o kadar büzülür. Genleşme miktarı maddenin cinsine bağlıdır.

ASLI KOLCU

Gazlar ve katılar gibi sıvılar da genleşir. Sıvıların genleşme özelliğinden yararlanılarak termometreler yapılmıştır. Günlük yaşantımızda kullandığımız maddelerin çoğu, sıcaklıkları arttığı zaman genleşir. Aynı maddeler, sıcaklıkları azaldığı zaman büzülür. Bu değişiklikleri çoğunlukla fark edemeyiz. Çünkü genleşme ve büzülme miktarları gözle görülmeyecek kadar küçük ve yavaştır. Etrafımızda sık sık gördüğümüz birkaç genleşme olayını hatırlayalım;

ASLI KOLCU

Soba ilk defa yakılırken boruları, kalorifer yanarken de bağlantı yerleri çıtırdar. Ağzına kadar suyla dolu çaydanlıktaki su kaynamaya başladığında taşar.Termometrenin sıvısı sıcaklık arttıkça yükselir.Kavanoz kapakları ısıtılınca daha kolay açılır.Gözlük çerçevelerine camlar, çerçeve ısıtıldıktan sonra takılır.

ASLI KOLCU

Genleşmenin Zararları Maddelerin genleşme özelliği göz önünde bulundurulmaz ise günlük yaşantımıza bazı zararlı etkileri olabilir. Sıcak yaz günlerinde, genleşen metal çerçevelerdeki gözlük camları düşüp kırılabilir. Mutfak tüpleri, konserve kutuları ve sprey tüplerinin genleşmenin olumsuz etkilerinden korunması için aşırı derecede ısınmamasına dikkat edilmelidir.

ASLI KOLCU

Boru hatlarındaki bağlantı yerleri, genleşmenin etkisiyle boruların bükülmemesini sağlamak için birbiri içine girip çıkacak şekilde tasarlanır. Bir başka yol da bağlantılarda esnek parçalar kullanmaktır. Böyle önlemler alınmazsa boru hattı sıcak yaz günlerinde bükülür. Bu örneklerde olduğu gibi bazı zararları vardır.

ASLI KOLCU

Buharlaşma ve Yoğuşma İpe asılan ıslak çamaşırlar da bir süre sonra kurur. Yazın nehir ve göllerin suyu azalır. Bu olaylar suyun buharlaşmasına birer örnektir. Maddenin bulunduğu hâlden diğer hâle geçmesine hal değişimi adı verildiğini biliyoruz. Hâl değişiminin ısının etkisiyle meydana geldiğini öğrenmiştik. Suyun buharlaşması da bir hâl değişimidir. Su buharlaşırken ısı alışverişi olur. Sıvılar ısının etkisiyle buharlaşıp gaz hâline geçer.

ASLI KOLCU

Sıvılar Her Sıcaklıkta Buharlaşır Mı? Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir.Sıcaklık yükseldikçe sıvıların buharlaşması hızlanır. Buharlaşmanın sıvıların yüzeyinden olduğunu unutmayalım.

ASLI KOLCU

Yoğuşma

Yeryüzündeki suların güneş ışınlarının etkisiyle buharlaştığını biliyoruz. Su buharının soğuk hava ile karşılaşınca çok küçük damlacıklara dönüştüğünü hatırlayalım. Soğuk kış günlerinde pencere camına soluğumuzu verdiğimizde, camın yüzeyi buğulanır. Bu olay su buharının yoğuşmasından başka bir şey değildir. Yoğuşma da buharlaşma gibi bir hâl değişimidir. Öyleyse yoğuşmada da ısı alışverişi vardır.

ASLI KOLCU

Gazlar yoğuşup sıvı hâle geçerken dışarıya ısı verir. Sıcaklığın artması buharlaşmayı, düşmesi ise yoğuşmayı hızlandırır. Sıvılar gaz hâline geçerken (buharlaşırken) ısı almıştır. Buhar yoğuşurken aldığı ısıyı geri verir. Buharın yoğuşması için soğuk bir ortamla karşılaşması gerekir. Bu olay gerçekleşirken soğuk ortam, buharın ısı kaybetmesine yol açarak yoğuşmasını sağlar. Bu durumda soğuk ortam ısınır. Kar yağarken havanın ılık olmasının sebebi, su buharının yoğuşup kara dönüşürken havaya verdiği ısıdır.

ASLI KOLCU

Kaynama

Sıvının sıcaklığı belli bir noktaya ulaştığında her yerinden kabarcıklar çıkmaya başlar. Örneğin, ısıtılan suyun sıcaklığı arttıkça buhar oluşumu hızlanır. Bir süre sonra kabın içinde kabarcıklar oluşmaya başlar. Sıcaklık 100 °C‘a yaklaşınca suyun her yerinden kabarcıklar çıkmaya başlar. Bu kabarcıklar suyun yüzeyine ulaşarak havaya karışır. Sıvının her yerinden kabarcıklar hâlinde hızlı buharlaşması olayına kaynama denir.

ASLI KOLCU

Kaynama sırasında su, her yerinde buharlaştığı için, buhar oluşumu hızlanmıştır. Bu sırada suyun yüzeyine ulaşan kabarcıklar suyun yüzeyinde patlar. Su kaynadığında bu kabarcıkların binlercesi patlarken duyduğumuz fokurtudan suyun kaynadığını anlarız. Kaynama olayında çıkan kabarcıklar su buharıdır.

ASLI KOLCU

Su, her sıcaklıkta, sürekli buharlaşır. Yani bir sıvının gaz hâline geçmesi için kaynaması gerekli değildir. Kaynama belli bir sıcaklıkta olur. Ancak kaynamaya başlayan suyu ısıtmaya devam ettiğimizde sıcaklık değişmez. Demek ki su kaynarken sıcaklığı hep sabit kalır. Kaynama sırasında suya verilen ısı, suyu buharlaştırmak için harcanır. Bu yüzden sıcaklık yükselmesi olmaz.

ASLI KOLCU

BUHARLAŞMA KAYNAMA

Sıvı, ısı alarak gaz hâline geçer.• Buharlaşma, her sıcaklıkta gerçekleşir• Buharlaşma, sıvının yüzeyinde olur.• Buharlaşan sıvının sıcaklığı değişebilir.

•Her kaynama, aynı zamanda birbuharlaşmadır.• Kaynama, belli sıcaklıkta gerçekleşir.• Sıvının her yerinde gaz hâline geçişvardır. • Kaynama süresince sıcaklıkdeğişmez.

ASLI KOLCU

Erime ve Donma

Maddeler, bulundukları ortam ile ısı alış verişine girerek hâl değiştirmeye başlar. Katı maddelerin ısı alarak sıvı hâle geçmesine erime adı verilir. Tersine sıvı hâldeki maddelerin ısı vermesi sonucu katı hâle geçmesi olayına ise donma denir.Isı alan madde erimeye, ısı veren madde de donmaya başlar

ASLI KOLCU

Ülkemizin bazı bölgelerinde kışın göller donar. Fotoğrafta Çıldır Gölü’nün yüzeyinin buzlarla kaplı olduğu görülmektedir. Göl yüzeyinin donması çevresine ısı verdiğini gösterir. Havalar ısınmaya başladığında buzlar erirken çevresinden ısı alır.

ASLI KOLCU

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

Maddelerin ölçülebilen ortak özelliklerinin kütle ve hacim olduğunu öğrenmiştik. Bu ortak özelliklerin dışında her maddenin kendine özgü birtakım özellikleri de vardır. Bu özelliklerden yararlanarak bir maddeyi tanıyabilir ve diğerlerinden ayırabiliriz. Bunlara ayırt edici özellikler adını verebiliriz.Ayırt edici özellik,bir maddenin diğer maddelerden farklı olduğunu gösterir. Renk, koku, tat, sertlik gibi görülebilen veya hissedilebilen özelliklerin maddeleri ayırt etmemize yardımcı olduğunu daha önce öğrenmiştik. Ayrıca maddelerin kaynama, erime, donma noktaları ve yoğunluk gibi ayırt edici özellikleri de vardır.

ASLI KOLCU

Kaynama Noktası Bir maddenin sıvı halden gaz haline geçmesine kaynama noktası denir.Bu özellik sıvılar için ayırt edici bir özelliktir. Her sıvı aynı sıcaklıkta mı kaynar sorusuna cevap olarak; Isıtılan sıvıların sıcaklıkları ve buharlaşma hızı, kaynama başlayıncaya kadar artar. Kaynama süresince de bu sıcaklık sabit kalır. Bütün sıvıların kaynamaya başladığı sıcaklık farklıdır.Örneğin etil alkol 64C’de kaynarken su 100C’de kaynar.

ASLI KOLCU

Erime ve Donma Noktası

Bir katı ısıtılırken sıcaklığı artar. Belli değere ulaşınca da erimeye başlar. Erime süresince bu sıcaklık sabit kalır. Sabit kalan bu sıcaklığa erime sıcaklığı denir. Katıların belli bir erime sıcaklığı vardır. Katı, tamamen eriyinceye kadar sıcaklığı da sabit kalır. Söz gelimi buz erirken sıcaklığı değişmez.Katının miktarı, erime sıcaklığını değiştirmez; yalnızca erime süresini etkiler

ASLI KOLCU

Erimeye başlayan bir katıya daha fazla ısı verilirse erime hızlanır. Sıvı hâle geçen madde ısı kaynağından uzaklaştırılırsa soğumaya başlar. Sıcaklığı belli bir değere düştüğünde donma olayı görülür. Donma süresince sıcaklık sabit kalır. Bu durum bize saf maddelerin donma sıcaklıklarının da sabit olduğunu gösterir. Maddelerin erimeye başladığı sıcaklık ile donmaya başladığı sıcaklık aynıdır. Örneğin su, 0 °C’ta donarken aynı sıcaklıkta buz erimeye başlar. Maddelerin katı hâli hangi sıcaklıkta eriyorsa sıvı hâli de aynı sıcaklıkta donar.

ASLI KOLCU

Her Katı Maddenin Erime Sıcaklığı Düşük müdür?

0 °C’ta buzun erimesi bu maddeye özgü özelliktir. Başka saf maddeler üzerinde yapılan deneyler, onların da belli erime ve donma sıcaklıklarına sahip olduklarını göstermiştir. Maddelerin erime ve donma sıcaklıklarının bilinmesi onların kullanımında kolaylık sağlar. Söz gelimi, yüksek sıcaklıklarda eriyenler ısıya dayanıklı eşya ve alet yapımında kullanılır. Kil 1000 °C’ta bile erimeden kaldığı için, kilden yapılmış olan kaplar, pişirme amacıyla kullanılabilir.

ASLI KOLCU

Yoğunluk

Yüzen ve Batan Maddeler

Yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyük olan maddeler su içinde batarken yoğunluğu küçük olan maddeler yüzer. Taşın suda batmasının sebebi yoğunluğunun sudan büyük olmasıdır.

ASLI KOLCU

Suda yüzen maddeler, kütleleri artırılsa bile batmaz. Suda batan maddeler kütleleri azaltılsa bile yüzmez. Bu durum yüzme ve batmanın tek başına kütleye bağlı olmadığını gösterir. Hacimleri eşit olan iki farklı maddeyi tarttığımızda farklı kütleler buluruz. Hacmine oranla kütlesi büyük olan maddelere yoğun maddeler deriz.Eşit hacimli katılardan kütlesi büyük olan katı, diğerine göre daha yoğundur. Yoğun maddelerin birim hacmindeki madde miktarı daha fazladır. Yani, aynı hacme sahip iki cisimden birinin kütlesi diğerine göre daha fazladır.

ASLI KOLCU

Söz gelimi,hacimleri eşit iki bardaktan birini kum diğerini de leblebiyle dolduralım. Kumla dolu bardaktaki madde miktarı diğerinden daha fazladır. Buna göre kum dolu bardak diğerinden daha yoğundur. Buradan hareketle maddelerin suda yüzme ve batmaları, kütle ve hacim değerlerinin her ikisiyle birden ilişkilidir, denilebilir.

ASLI KOLCU

Yoğunluk Hesaplama Bir maddenin yoğunluğunu hesaplamak için kütle ve hacim değerlerinin bilinmesi gerekir. Kütlenin, hacme oranı yoğunluğu verir. kütle yoğunluk= hacim eşitliği ile bulunur.

ASLI KOLCU

Her Maddenin Bir Yoğunluğu Vardır Her maddenin kendine özgü bir yoğunlu¤u vardır. Maddeleri yoğunluğuna bakarak birbirinden ayırt edebiliriz. Söz gelimi, biri demirden diğeri bakırdan yapılmış iki metal cisim alalım. Bu cisimlerin hacimlerini, dereceli silindir yardımıyla ölçelim. Kütlelerini de eşit kollu terazide tartalım. Bulduğumuz değerleri kaydedelim. Kütlenin hacme oranının, yoğunluğu verdiğini biliyoruz.Bu maddelerin kütle değerlerini hacim değerlerine bölerek yoğunluklarını bulalım ve her maddenin bir yoğunluğu olduğunu görelim.