C. ISI MADDELERi ETKiLER 1. Ağzı kapalı ve su dolu bir cam şişe buzdolabının buzluğunda unutulursa su donar. Ardından da şişe kırılır. Acaba neden? 2. Demir yolu rayları döşenirken birbirlerine tam olarak birleştirilmez. Arada açıklık bırakılır. Bunun nedeni ne olabilir?

1. Isı Alır Genleşir, Isı Verir Büzülür Resimlerde tellerin yaz ve kış mevsimlerinde uzunluklarının farklılaştığını görüyorsunuz. Bu farklılığın sebebi hakkında ne söyleyebilirsiniz? Tellerin sarkmasında ve gerginleşmesinde yaz ve kış mevsimlerindeki sıcaklık değişiminin bir etkisi var mıdır?

Buzdolabından çıkardığımız yemekleri ısıtmak için yanan ocağın üzerine koyarız. Bu maddeler ısınırken sıcaklıkları da artar.

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.

Son sıcaklık ile ilk sıcaklık arasındaki fark, fazla olduğu zaman genleşme de fazla olur. Farklı maddelerin sıcaklıkları aynı oranda artırılsa bile genleşme oranları farklı olabilir. Yani genleşme miktarı maddenin cinsine bağlıdır.

Cam kavanozun metal kapağını açmak için kavanoz ters çevrilerek sıcak su dolu kabın içine konulur. Kapak ile kavanoz farklı maddelerden yapıldığından farklı miktarlarda genleşecekler ve kavanozun kapağı açılacaktır.

Gazlar ve katılar gibi sıvılar da genleşir 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: • 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.

Gözle görülmese de binalar durmadan genleşip büzülür Gözle görülmese de binalar durmadan genleşip büzülür. Bunun sebebi, metal ve beton gibi maddelerin sıcaklığa bağlı olarak genleşmesi ya da büzülmesidir.

Balondaki hava ısıtıldığında genleşir, balonun içinde genleşen hava, dışarıdaki havaya göre hafifleşir. Bunun sonucunda havanın bir kısmı dışarı çıkar ve balon yükselir. Balonun içindeki hava soğurken balon alçalır.

Evlerimizde kullandığımız çamaşır ve bulaşık makineleri, buzdolabı, fırın gibi aletlerde sıcaklık ayarını termostat yapar. Bu termostatlar farklı malzemelerin farklı oranlarda genleşmesi ilkesi üzerine yapılmıştır.

Genleşmenin Zararları Maddelerin genleşme özelliği göz önünde bulundurulmaz ise günlük yaşantımıza bazı zararlı etkileri olabilir. Sıcak suyun konulduğu cam bardak kırılabilir. Sıcak yaz günlerinde, genleşen metal çerçevelerdeki gözlük camları düşüp kırılabilir.

Boru hatlarındaki bağlantı yerleri, genleşmenin etkisiyle boruların bükülmemesini sağlamak için birbiri içine girip çıkacak şekilde tasarlanır.

2. Buharlaşma ve Yoğunlaşma Sabah uyandığımızda ellerimizi ve yüzümüzü yıkarız. Bu sırada dikkat etsek bile giysilerimizi ıslattığımız olmuştur. Ama bu giysilerin belli bir süre sonra kuruduğunu görürüz. Bu olaylar suyun buharlaşmasına birer örnektir.

Maddenin bulunduğu halden diğer hale geçmesine hal değişimi adı verilir. Hal değişimi ısının etkisiyle meydana gelir. Suyun buharlaşması da bir hal değişimidir. Su buharlaşırken ısı alışverişi olur.

Sıvılar Her Sıcaklıkta Buharlaşır mı? Yıkanan giysilerimizi kurutmak amacıyla asarız. Islak bir cismin kuruması için onu ıslatan sıvının buharlaşması gerekir. Bu durumda buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir, diyebilir miyiz? Havanın bulutlu ve serin olduğu zamanlarda bile giysilerimiz geç de olsa kurur.

Yoğuşma Sabahın erken saatlerinde ağaç yapraklarının üzerinde oluşan su damlacıklarını gözlemlemişsinizdir. Ayrıca buzu bir naylon poşete koyduğumuzda poşetin dışında bir süre sonra su damlacıkları oluşur. Bu olaylar su buharının yoğuşmasından başka bir şey değildir. Yoğuşma da buharlaşma gibi bir hal değişimidir. Öyleyse yoğuşmada da ısı alışverişi vardır.

Gazlar yoğuşup sıvı hale geçerken dışarıya ısı verir Gazlar yoğuşup sıvı hale geçerken dışarıya ısı verir. Sıcaklığın artması buharlaşmayı, düşmesi ise yoğuşmayı hızlandırır. Sıvılar gaz haline geçerken 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

3. 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. Sıvının her yerinden kabarcıklar halinde hızlı buharlaşması olayına kaynama denir.

Su, her sıcaklıkta, sürekli buharlaşır. Yani bir sıvının gaz haline geçmesi için kaynaması gerekli değildir. Kaynama belli bir sıcaklıkta olur. Ancak kaynamaya başlayan suyu ısıtmaya devam ettiğimizde sıcaklık değişmez. Kaynama sırasında suya verilen ısı, suyu buharlaştırmak için harcanır. Bu yüzden sıcaklık yükselmesi olmaz.

4. Erime ve Donma Sıcak bir günde marketten aldığımız dondurma, bekletilirse erir. Erimiş dondurmayı buzluğa koyacak olursak tekrar katılaşır. Buzluğa konulan dondurma neden katılaşmış olabilir?

Maddeler, bulundukları ortam ile ısı alış verişine girerek hal değiştirmeye başlar. Katı maddelerin ısı alarak sıvı hale geçmesine erime adı verilir. Tersine, sıvı haldeki maddelerin ısı vermesi sonucu katı hale geçmesi olayına ise donma denir.

Ülkemizin bazı bölgelerinde kışın göller donar 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.