11 Ağustos 2011 Perşembe

5. Sınıf Maddenin Değişimi ve Tanınması Konu Özeti -2

MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI KONU ÖZETİ 

KONULAR
C.  Isı Maddeleri Etkiler
D. Maddenin Ayırt Edici Özellikleri


C. ISI MADDELERİ ETKİLER
Maddeler Isının Etkisiyle Genleşir
Katılarda Genleşme

Isının etkisiyle maddelerin boyutlarının değişmesine genleşme denir.
Isının etkisiyle sıcaklıkları artan maddelerin boyutları da değişir.

Genleşme, maddelerin cinsine göre farklılık gösterir.
Gözlük camları çerçeveler ısıtıldıktan sonra takılır. Böylece ısının etkisiyle çerçeveler genleşirse camın düşüp kırılması önlenmiş olur.

Sıvılarda Genleşme
Ağzına kadar dolu olan çaydanlık ya da tencere ısıtılınca taşar. Bu olay yalnızca katıların değil, sıvıların da genleştiğini gösterir. Genleşen suyun hacmi arttığı için çaydanlığa sığamaz, taşar.
Sıvılar, katılara göre daha fazla genleşir. Çaydanlıktaki su genleşirken, çaydanlık da genleşir. Ancak su daha fazla genleştiği için taşar.
Termometreler sıvıların genleşmesinden yararlanılarak yapılmıştır. Termometrelerde civa ya da renklendirilmiş alkol kullanılır. Termometrenin içindeki sıvı, sıcaklık arttığında genleşerek yükselir. Sıvının seviyesine karşılık gelen sayı o maddenin sıcaklığını gösterir.
Ne Kadar Genleşir?
Maddeler ısı aldıklarında ne kadar genleşirse ilk sıcaklığına döndüğünde o kadar büzülür, ilk sıcaklık ile son sıcaklık arasındaki fark fazlaysa genleşme de fazla olmuştur. Fark azsa genleşme de az olmuştur. Termometredeki sıvının ilk ve son sıcaklıkları arasındaki fark fazla olduğu için sıvı çok genleşmiştir diyebiliriz.
Termometreyi buz dolu bir kaba koyduğumuzda içindeki sıvı daha çok büzülür.
Not: Yerkabuğunu oluşturan kayaçların sıcaklığın etkisiyle genleşip büzülmesi toprağın oluşmasına neden olan etkenlerden biridir.
Gazların hacmi ısının etkisiyle büyük ölçüde artar. Bu nedenle bitmiş deodorant ya da sprey kutularını ateşe atınca patlar. Kutuların içinde çok az miktarda gaz kalır. Kutu ateşe atılınca çok az olmasına rağmen gaz genleşerek kutuyu patlatır. Bu nedenle boş deodorant kutularını kesinlikle ateşe atmamalıyız.
Gazlar, sıvı ve katılara göre daha fazla genleşir.
Genleşmenin Olumlu Etkileri
1.                  Gazların genleşmesinden yararlanarak insanlar balonu yapmışlardır. Balondaki hava ısıtılır. Isınan hava genleşerek hafifler. Böylece balon yükselir, içindeki hava soğuyunca balon alçalır.
2.                  Yangın sırasında sıcaklığın yükselmesi ile genleşen maddelerin devre oluşturmasıyla yangın alarm sistemleri yapılmıştır.
3.                  Termometreler maddelerin sıcaklıkla genleşmesi özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır.
4.                  Ütü, fırın, buzdolabı, çamaşır ve bulaşık makinelerinde kullanılan termostatlar genleşme oranları farklı maddelerden yapılır. Belli bir sıcaklığa ulaşınca termostatlar devreyi ya kapatarak ya da açarak cihazın sıcaklığını ayarlar.
Genleşmenin Olumsuz Etkileri
1.                  Yazın genleşen elektrik telleri, kışın büzülünce çok gerilip kopabilir.
2.                  Sıcak su konan cam bardak ya da tabaklar ani genleşmeden dolayı kırılabilir.
3.                  Çerçeveler genleştiği için gözlük camları düşüp kırılabilir.
4.                  Metal malzemelerle yapılan levha, köprü, boru hattı ve tren yollarında genleşmenin etkisiyle bükülmeler olabilir. Önlem olarak köprüler, raylar yapılırken boru hatları döşenirken genleşme payı bırakılır.
5.                  Mutfak tüpleri, konserve kutuları ve spreyler aniden ısınınca patlayabilir.
6.                  Kullanılan malzemelerin sık sık genleşip büzülmesi binanın yıpranmasına neden olur.
Buharlaşma
Bulutun oluşmasını hatırlayalım: Yeryüzü sularının ısının etkisiyle buharlaşmam sonucu bulutlar oluşur. Eğer hava sıcaklığı fazla ise buharlaşma daha çok olur. Çünkü su buharlaşırken çevresinden ısı alır.
Kolonya döktüğümüzde elimiz ıslanır. Bir süre sonra elimizin ıslaklığı gider çünkü kolonya buharlaşır. Bu sırada elimiz serinler. Bunun nedeni kolonya buharlaşırken elimizden ısı almasıdır.
 Sıvılar buharlaşabilmek için çevreden ısı alır. Yağmur yağdıktan sonra havanın soğumasının nedeni yağmur sularının buharlaşırken etraftan ısı almalarıdır.
Oyun oynadığımızda terleriz. Terleyince vücudumuz serinler. Çünkü ter buharlaşırken
vücudumuzdan ısı alır.          

Yukarıda anlattığımız olayların tümünde sıvı maddeler buharlaşarak gaz hâle geçmiştir. Sıvılar buharlaşırken çevreden ısı alır.
Sıcak ortamlarda buharlaşma daha fazla olduğu için yazın çamaşırlar erken kurur. Buharlaşma her sıcaklıkta olur. Kışın da buharlaşma olur. Ancak kışın suyun buharlaşması uzun zaman alır.
Bir Sıvının Buharlaşması Nelere Bağlıdır?
1.                  Havanın sıcaklığı: Soğuk havalarda buharlaşma az olur. Kışın çamaşırlar geç kurur.
2.                  Havadaki nem oran: Havadaki su buharı (nem) oranı fazla ise buharlaşma az olur. Karadeniz Bölgesi'nde havanın nem oranı fazla olduğu için deniz suyu az buharlaşır.
3.                  Rüzgâr: Rüzgâr buharlaşmayı hızlandırır.
4.                   Suyun yüzey genişliği: Geniş yüzeylerde buharlaşma hızlı olur. Şekildeki pembe ve sarı kaba aynı miktarda su konuyor. İki kap da aynı ortamda bir süre bekletiliyor. Kaplardaki su eşit büyüklükteki bardaklara boşaltılıyor. Sarı kaptan boşaltılan su miktarı az olur.
Buharlaşma sıvının yüzeyinde meydana gelir. Sarı kaptaki suyun yüzeyi daha geniş olduğu için bu kaptaki su daha çok buharlaşır.
Yeryüzündeki okyanusların yüzeyleri geniş olduğu için okyanuslarda özellikle Pasifik (Büyük) Okyanus'ta buharlaşma daha fazla olur.
Okyanus, Deniz ve Göllerin Suyunda Bulunan Tuz Buharlaşır mı?
Okyanus, deniz ve göllerde de su buharlaşınca tuz dibe çöker. Yurdumuzdaki Tuz Gölü'nde yazın çok buharlaşma olur. Gölün kıyılarında tuz kalır. Bu tuzlar toplanarak yemeklik tuz elde edilir.
Yoğuşma
Bulutları oluşturan su buharı, soğuk hava katmanında yoğuşarak su damlacıklarına, sonra da yağmura dönüşür.
Buzdolabından çıkardığımız soğuk bir kabın dış yüzeyinde buğulanma olur. Bunun nedeni havada bulunan su buharının soğuk kabın dış yüzeyine çarparak yoğuşmasıdır.
Su buharı, soğuk ortamlarda yoğuşarak sıvı hâle geçer. Gaz hâlindeki maddeler yoğuşurken çevreye ısı verir. Çevre sıcaklığının düşmesi yoğuşmayı hızlandırır.
Metin, bir erlene su doldurup ağzını delikli tıpa ile kapattı. Tıpaya suya değmeyecek şekilde bir termometre geçirdi. Erleni ispirto ocağında ısıttı. Erlenin içinde su buharı oluşmuştu. Bu sırada termometrenin sıcaklığı gittikçe artmıştı.
Erleni ispirto ocağından alarak buz dolu kabın içine koydu. Soğuk ortama konulunca erlenin içindeki su buharı yoğuşmaya başladı. O sırada termometrenin sıcaklığı yükselmişti. Bunun nedeni su buharı yoğuşurken etrafına ısı vermiştir.
Su buharlaşırken ısı alır, yoğuşurken aldığı ısıyı geri verir.
Gaz madde soğuk ortamlarda ısı kaybederek yoğuşur. Gaz madde ısı verdiği için soğuk ortam ısınır. Bazı günler yağmur yağarken havanın sıcak olmasının nedeni budur.
Sıvı madde ısı aldığında buharlaşarak gaz hâline geçer. Gaz madde aldığı ısıyı verdiğinde yoğuşarak tekrar sıvı hâle geçer.
Kaynama
               Bir kaba su koyup ısıttığımızda suyun sıcaklığı gittikçe artar. Sıcaklık arttıkça buharlaşma hızlanır.
               Isı vermeye devam ettiğimizde suyun içinde kabarcıklar oluşmaya başlar. Su belli bir sıcaklığa geldiğinde kabarcıklar hâlinde buharlaşmaya başlar. Bu olaya kaynama denir. Suda oluşan kabarcıklar su buharıdır.
               Kaynayan suyu ısıtmaya devam ettiğimizde suyun sıcaklığı değişmez. Su kaynarken sıcaklığı sabit kalır. Çünkü kaynama sırasında suya verilen ısı enerjisi buharlaşma için kullanılır.
Kaynama ve buharlaşmayı karşılaştırırsak;
Kaynama
               Sıvının her yerinde olur.
               Belli bir sıcaklıkta gerçekleşir.
               Kaynama süresince sıcaklık değişmez.
               Sıvının hızla buharlaşmasıdır.
               Sıvının yüzeyinde olur.
               Her sıcaklıkta gerçekleşir.
               Buharlaşan maddelerin sıcaklığı değişebilir.
               Sıvının ısı alarak gaz hâle geçmesidir.



Erime ve Donma
Bir kaba buz doldurup oda sıcaklığında beklettiğimizde buz erimeye başlar. Buz erirken çevresinden ısı alır.
Buzun erimesi sırasında sıcaklık değişmez. Sabit kalır. Çünkü çevreden alınan ısı hâl değiştirme için kullanılır.
Eriyen suyu buzluğa koyup bekletirsek ısı vererek donar.
Ortamın sıcaklığı katı bir maddenin erime hızını etkiler.
Katı bir maddenin ısı alarak sıvı hâle geçmesine erime denir.
Isı kaybeden sıvı bir made donarak katı hâle geçer.
Eriyen maddelerin hacmi artar. Suda bu durumun tersi olur. Su donunca hacmi artar. Bu nedenle sular donunca su boruları patlar.
Buharlaşma - Yoğuşma - Erime - Donma - Kaynama
1.                  Erime ve buharlaşma olayları gerçekleşirken madde çevresinden ısı alır.
2.                  Yoğuşma ve donma olayları meydana gelirken madde ısı kaybeder.
3.                  Sürekli ısıtılan katı bir madde sırası ile sıvı ve gaz hâline geçer.
4.                  Şekildeki buz sürekli ısıtılırsa eriyerek su olur. Isı verilmeye devam edildiğinde su kaynayarak buharlaşır. Borudan çıkan su buharı soğuk kaba çarptığında yoğuşarak su damlacıklarına dönüşür ve ağırlaşan damlacıklar mavi kaba damlar.
5.                  Isıtılan maddeler hâl değiştiriyorsa sıcaklık değişmez, sabit kalır. Eğer madde hâl değiştirmiyorsa sıcaklık artmaya devam eder.
6.                  Kaynama, erime ve donma olayları belli bir sıcaklıkta gerçekleşir.
D. MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ
Maddeleri Ayırt Etmemizi Sağlayan Özellikler
Maddeleri görülebilen ve hissedilebilen özelliklerine göre ayırt edebiliriz. Ancak renkleri, yumuşaklıkları, biçimleri, büyüklükleri aynı olan birçok madde olabilir.
Maddenin ölçülebilen özellikleri olan kütle ve hacimlerine bakarak maddeleri ayırt edemeyiz. Eşit kütle ve hacme sahip birçok madde vardır. 1 kg elma ile 1 kg portakalın kütlesi eşittir. Ayrıca maddelerin kütleleri ve hacmi, maddenin kırılması ya da buharlaşması durumunda da değişir.
Maddeleri birbirinden ayırmak için değişmeyen özelliklerini belirlememiz gerekir. Saf su her sıcaklıkta buharlaşır ama her sıcaklıkta kaynamaz. içinde kendinden başka madde olmayan maddelere saf madde denir. Saf maddeler belli bir sıcaklıkta kaynamaya başlar.
Kaynama Noktası
Saf su 100 °C'ta kaynamaya başlar.Kaynama süresince suyun sıcaklığı hiç değişmez, sabit kalır. Bu sıcaklığa suyun kaynama noktası denir.
Erime ve Donma Noktası
Katı bir madde ısı alarak erir, sıvı bir madde ısı vererek donar. Erime ve donma olayları aniden gerçekleşmez. Katı bir madde yeterli sıcaklığa sahip bir ortamda bir süre sonra erir.
Bir kaba buz koyup oda sıcaklığında beklettiğimizde buz hemen erimez. Buzun sıcaklığı 0 °C'a ulaştığında erimeye başlar. Erime süresince sıcaklık hep aynı kalır. Bu sıcaklığa erime noktası denir.
Suyun sıcaklığı 0 °C'a kadar düştüğünde su donmaya başlar. Su tamamen donana kadar sıcaklık sabit kalır. Bu sıcaklığa donma noktası denir.
Not :Saf bir maddenin erime ve donma sıcaklığı eşittir. Su 0 °C'te donmaya başlar, buz 0 °C'ta erimeye başlar.
Sıvıların donma sıcaklıkları farklıdır.
Kükürt 119 °C, naftalin 80 °C, bakır 1083 °C, demir 1560 °C, kurşun 327 °C, altın 1065 °C'ta erir ve donar.
Erime ve donma noktası, sıvıların cinsine göre farklılık gösterir. Bu nedenle erime ve donma noktası ayırt edici bir özelliktir.
Erime ve Donma Olaylarından Nasıl Yararlanırız?
Birçok eşya ve aletin yapımında maddelerin erime ve donma sıcaklıkları dikkate alınır.
Tencere ve fırın tepsileri yapılırken erime noktası yüksek olan maddeler seçilir.
Ampullerde kullanılan teller 2000 °C'a kadar ısıtıldığında bile erimez.
Araba motorlarında da erime sıcaklığı yüksek olan metaller kullanılır.

Not:Şeker, tahta gibi maddeler ısıtıldıklarında erimeden bozunur. Bu nedenle erime sıcaklıkları yoktu

Hangisi Yüzer? Hangisi Batar?
İlsu, geniş cam bir kaba su doldurdu. Suyun içine tahta, toplu iğne, leblebi, mercimek, metal düğme ve tahta düğme attı. Hangi maddelerin batıp,hangilerinin batmayacağını öğrenmek istiyordu.
İlsu gözlemlerini aşağıdaki gibi not etti.
1.                  Tahta suda yüzdü, toplu iğne battı. Tahta, toplu iğneden büyük ve ağırdır.
2.                  Bir leblebi tanesi, mercimeklerden büyük olduğu hâlde suda yüzdü.
3.                  Aynı büyüklükte olmalarına rağmen tahta düğme yüzdü, metal düğme battı.
Sonuç: Kütle ve hacim, maddelerin suda yüzmesi ya da batmas>nda tek baş>na etkili değildir.
Suda yüzen maddenin kütlesi artırılsa bile batmaz. Deneydeki tahta parçası, tahta düğmeden ağırdır ama ikisi de batmadı.
Maddenin hacminin büyük ya da küçük olması yüzme ve batmayı etkilemez. Eşit büyüklükteki düğmelerden metal olan batmıştır. Çünkü metal düğmenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyüktür. Tahta düğmenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçük olduğu için batmaz. Buna göre mercimek leblebiden, toplu iğne tahtadan daha yoğundur.
Kütlesi hacmine göre büyük olan maddelere yoğun maddeler denir.
Hangisi Daha Yoğun?
Burak, özdeş (aynı özelliklere sahip) beherlere eşit miktarlarda zeytinyağı, bal ve su koydu. Sıvıları terazide tartarak kütlelerini ölçtü.
Ölçüm sonuçlarına göre maddeleri kütlesi büyük olandan küçük olana doğru bal, su ve zeytinyağı olarak sıraladı.
Burak, sıvıların hepsini bir kaba boşalttı. Bal kabın dibine çökerken zeytinyağı en üstte kaldı. Burak bu maddeleri yoğunluklarına göre büyükten küçüğe doğru bal, su ve zeytinyağı olarak sıraladı.
Eşit hacimli maddelerden kütlesi büyük olan daha yoğundur. Yoğun maddelerin birim hacimdeki madde miktar> daha fazladır. O hâlde bir maddenin yoğunluğu kütle ve hacim değerlerinin ikisiyle de ilişkilidir.


Yoğunluğu Hesaplama
Maddenin birim hacmindeki kütlesi yoğunluk olduğuna göre bir maddenin yoğunluğunu belirlemek için kütle ve hacmini bilmeliyiz.
Yoğunluk = Kütle (g) + Hacim (mL)
Yoğunluğu sudan küçük olan maddeler suda yüzer, yoğunluğu sudan büyük olan maddeler suda batar.
Maddeleri yoğunluklarına bakarak ayırt edebiliriz.Çünkü her maddenin kendine özgü bir yoğunluğu vardır.
Su Buzdan Yoğun mudur?
Su dolu bardağa birkaç tane buz attığımızda buz suda yüzer. O hâlde buzun yoğunluğu, suyun yoğunluğundan küçüktür.
Eriyen katı maddelerin yoğunluğu azalır ancak buz erirken yoğunluğu artar.
Su, yüzeyden donmaya başlar. Su, buzdan yoğun olduğu için buz üstte kalır. Donan göllerin yüzeyinde buz olmasına rağmen buzun altında su bulunur. Buzun altındaki suda canlılar yaşayabilir. Çünkü buz, suyun sıcaklığını korur, donmasını önler. Suyun bu özelliği olmasaydı göl ve denizlerin dipleri buzlarla kaplı olur, içlerinde canlılar yaşayamazdı.
Maddelerin Özellikleri ve Kullanım Alanları
Maddeler, birtakım  özelliklerine göre farklı alanlarda kullanılır. Taşıtların yapımında demir, çelik, alüminyum gibi dayanıklı maddeler tercih edilir. Bu maddelerin yoğunluğu fazladır.
Kayık, sandal gibi küçük su taşıtları suda batmadığı için tahtadan yapılır.
Binaların iskeletinde dayanıklı olduğu için demir kullanılır. Isıyı az ilettiği için tencere ve tava sapları sert plastikten yapılır.
Elektrik tellerinde yoğunluğu alüminyum ve demirden fazla olan bakır kullanılır. Bakır aynı zamanda hafif ve ekonomiktir.


Hiç yorum yok:

Yorum Gönder