GENLEŞME

GENLEŞME Bazı istisnalar hariç,bütün maddelerin boyutlarında artış,soğutulduğunda ise azalış gözlenir. Elektrik tellerinin kışın gergin,yazın sarkık olması,tren raylarının döşenirken rayların arasında boşluk bırakılması genleşmeyle ilgilidir.

KATILARDA GENLEŞME

KATILARDA GENLEŞME Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar. Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar. Bu olay genleşme adı ile anılır. Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı azalır ve maddenin hacmi küçülür.

KATILARDA GENLEŞME Maddelerin genleşmesi ya da tersine büzülmesi sırasında büyük kuvvetlerin ortaya çıkması, tren raylarında, köprü gibi yapılarda hasarlara neden olmaktadır. Bu yüzden tren yaylarının eklenti yerlerinde boşluklar bırakılır, köprüler demir makaralar üzerine oturtulur. Çevremizdeki bu tür yapıları gözlemleyerek genleşme ile ilgili bir çok örnekler bulabiliriz.

KATILARDA GENLEŞME BOYCA UZAMA Bir metal çubuğun ısıtılmadan önceki ilk boyu, l0 olsun. Bu metal çubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu l olur. Boyca uzama miktarı (Δl); ΔL =l-l0 = L0.λ.Δt bağıntısıyla bulunur. Burada, l0 :Metalin ilk boyu. λ:Metalin boyca genleşme katsayısı. Δt = tson-tilk:Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır.

KATILARDA GENLEŞME YÜZEYCE GENLEŞME Bir metal levhanın ısıtılmadan önceki ilk yüzeyi S0 olsun. Bu metal levhayı ısıttığımızda, yüzey artarak son yüzeyi S olur. ΔS = S-S0.2 λ.Δt bağıntısıyla hesap edilir. Burada; S0:Metalin ilk yüzü. 2λ:Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır.) Δt = tson-tilk :Sıcaklık farkıdır

KATILARDA GENLEŞME HACİMCE GENLEŞME Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V0 olsun.Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur. Hacimce genleşme miktarı ΔV, ΔV = V-V0 =V0.3λ.Δt bağıntısıyla hesap edilir.Burada; V0:Metal kürenin ilk hacmi. 3λ:Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır.) Δt = tson-tilk : Sıcaklık farkıdır.

SIVILAR DA GENLEŞME

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?

SIVILARDA GENLEŞME 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.

SIVILARDA GENLEŞME Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır. Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır. ΔV = V. a. Δt Bağıntıda ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı, V sıvının ilk hacmi, a sıvının hacimce genleşme katsayısıdır.

GAZLARDA GENLEŞME

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 vermekte. Sıcaklıkla genleşme, gazdan gaza değişmemektedir.  

GAZLARDA GENLEŞME Gazlar da genleşme kat sayısı tüm gazlar için aynı olduğundan ayırt edici bir özellik değildir. Isıca yalıtılmış kapalı bir kaptaki gazın sıcaklığı artırıldığın da gaz genleşmez. Katı,sıvı,gaz maddelerden,gazların genleşme katsayısı en büyük,katıların en küçüktür.

METAL ÇİFTİ

METAL ÇİFTİ Farklı metallerden yapılmış eşit uzunluktaki iki çubuk bir birine perçinlenerek metal çifti yapılabilir. Bu iki çubuk, perçinli oldukları için ısıtıldıklarında bağımsız olarak hareket edemezler. Fakat uzama katsayıları bir birinden farklı oldukları için biri diğeri üzerine bükülür.

METAL ÇİFTİ Metal çiftlerinin birçok kullanım alanları vardır. Bunların en önemlisi elektrik termostatlarıdır. Termostat sıcaklığı kontrol altına alarak sabit bir değerde tutmaya yarayan bir alettir. Elektrikli şofben, elektrikli ütü, evlerdeki radyatör türü ısıtıcılar termostatlı aletlerdir.

METAL ÇİFTİ Bu aletlerde sıcaklık arttığında metal çifti bükülür ve devreyi keser. Bir süre soğuyunca metal çifti soğuyarak eski durumuna gelir ve devreyi tamamlar. Isıtıcı çalışmaya başlar. Böylece aletin sabit sıcaklıkta çalışması sağlanır.

METAL ÇİFTİ Yangın alarmlarında sıcaklık arttığında metal çifti yukarı bükülerek elektrik devresini kapatır ve zil çalar. Aynı zamanda metal termometrelerde ve flaşörlerde metal çiftleri kullanılarak yapılan araçlardır.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ İLE İLGİLİ ÖRNEKLER

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Tren rayları genleşme payı bırakılarak monte edilir. Bu pay bırakılmazsa genleşme kuvvetinin büyüklüğü karşısında çelik dayanamaz ve trenin yürümesi için olması gereken paralelliği bozulur. Kazalar meydana gelir. Bırakılan genleşme boşlukları tren yolcularına vuruntu sesi olarak yansıyacağından genleşme boşlukları elastik kaynakla doldurulur.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Cıva ve renkli alkol kullanarak üretilen termometrelerin çalışma prensibi bu maddelerin genleşmesine dayanır. Bu temel kural kullanılarak cıva ve renkli alkolün kullanıldığı termometreler üretilir.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ At araba tekerleri ; tahtadan yapılmış gövde çapında üretilen çelik çemberin ateş üzerinde akkor haline getirilmesi, bu şekilde ölçüsü büyüyen çemberin tahta gövde üzerine geçirilmesi, çelik çemberin su ile soğutulması sonucu çemberin daralıp tahta gövdeyi tekrar çıkmayacak şekilde sıkıştırması suretiyle imal edilir.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Otomobil motorları yanma odasında infilak eden yakıtın genleşmesinin motor pistonunu itmesi suretiyle elde edilen güç sayesinde çalışır.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Düdüklü tencere ; verilen ısının oluşturduğu genleşmeye bağlı basınç yükselmesi ile yüksek basınç, düşük kaynama sıcaklığı prensibine göre daha az enerji ile yemek pişirilmesine imkan verir.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Mutfak, banyo, havuz gibi fayans döşenen mekanlarda fayanslar arasında genleşme boşluğu (derz) bırakılmazsa sıcaklık artışı ile oluşacak genleşmenin kuvvetine dayanamayıp fayanslar patlar veya kalkar.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Doğrudan güneş gören zeminlere dökülen betonların geniş bloklar halinde dökülmesi sıcaklığın oluşturacağı genleşme kuvvetinin büyüklüğü karşısında betonun patlamasına sebep olur. Bu sebeple dökülen betonların belli ölçülerde sınırlanması veya elmas testerelerle kesilmesi yoluna gidilir.

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Özellikle çelik köprülerdeki genleşmenin özel ek yeri tasarımlarıyla kontrol altında tutulması çok önemlidir. Tedbir alınmaması halinde köprüde deformasyon görülür. Boğaz köprülerinde bu maksatla yapılmış genleşme kontrol uygulamaları yol üzerinde görülmektedir

GENLEŞMENİN HAYATIMIZDAKİ ÖNEMİ Sıcak su ve bilhassa kızgın buhar borularında görülen genleşmeler hesaba katılmazsa genleşme kuvvetinin etkisiyle borular kırılır. Bu problemin oluşmaması için hesap edilen aralıklarda genleşmeyi alan U veya S düzenleri veya uzayıp kısalma özelliğine sahip körüklü borular kullanılır.

ÇÖZÜMLÜ SORULAR

SORU ÇÖZÜMÜ

2005 ÖSS

2005 ÖSS ÇÖZÜM

2004 ÖSS

2004 ÖSS ÇÖZÜM

2003 ÖSS

2003 ÖSS ÇÖZÜM

2002 ÖSS

2002 ÖSS ÇÖZÜM

2001-ÖSS

2001 ÖSS ÇÖZÜM

ÖĞRENCİ BİLGİLERİ ADI:Arif SOYADI:DEMİR SINIFI:9-A NO’SU:195 OKULU:Yavuz Selim Lisesi KAYNAKÇA:Final Dergisi Kitabı Sayfa:167-172,sanaldersane.com