MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI

MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI Yağmur niçin yağar ? Sıcak havalarda yağmur yağarken soğuk havalarda kar yağmasının nedeni nedir ? Yağan yağmur ve kar sularına ne oluyor ki yerler kuruyor ?

MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI Yağan yağmur suları ve eriyen kar sularının bir kısmı toprak tarafından emilir, bir kısmı akarsulara karışır, bir kısmı da çukur yerlerde su birikintisi oluşturur. Güneş çıktığında toprak kurur, su birikintileri giderek küçülüp kaybolur. Yeryüzündeki sular küçük damlacıklar halinde havaya karışır. Bu damlacıklara su buharı diyoruz. Suyun küçük damlacıklar halinde havaya karışmasına buharlaşma diyoruz. Havadaki su buharını, soğuduğu zaman su damlacıkları hâlinde görebiliriz. Su buharının su damlacıkları hâlinde görülmesine yoğunlaşma denir.

YAĞIŞLAR NASIL OLUŞUR ? Yeryüzündeki sular ,Güneş’in etkisiyle buharlaşır ve yükselir. Yükseklerde bulunan soğuk hava Su buharını çok küçük su damlacıklarına ya da buz kristallerine dönüştürerek bulutlar oluşur. Küçük ve yere düşmeyecek kadar hafif olan su damlacıkları havanın etkisiyle gökyüzünde dolaşır. Su damlacıkları birleşerek büyüyüp ağırlaştığında yağmur olarak yere iner.

YAĞIŞLAR NASIL OLUŞUR ? Yüksek bulutlardaki su damlacıkları, soğuk havanın etkisiyle minik buz taneciklerine dönüşür. Bunlar, birleşerek yeterli büyüklüğe ulaştığında kar taneleri şeklinde yeryüzüne düşer. Yağmur damlaları fırtına nedeniyle donar. Yere doğru inerken hava akımları bunları bir aşağı bir yukarı sürükleyerek daha büyük buz parçaları hâline getirir. Ağırlaşan buz parçaları yere düşer. Buna dolu denir.

YAĞIŞLAR NASIL OLUŞUR ? Havadaki su damlacıkları yeryüzüne yakın yerde soğuduğu zaman sis oluşur. Havadaki su buharı, taş toprak ve yaprak gibi soğuk katı maddeler üzerinde gece yoğunlaşarak su damlacıklarına dönüşür. Bu damlacıklara çiy denir. Daha çok ilkbahar ve yaz mevsimlerinde sabah erken saatlerde görülür. Havadaki su buharı, çok soğuk ilkbahar ve sonbahar gecelerinde donarak katılaşır. Toprak ve bitkiler üzerinde kar katmanı oluşur. Buna kırağı denir.

DOĞADA SUYUN DOLANIMI Yeryüzündeki sularda, güneş enerjisinin etkisiyle sürekli buharlaşma olur. Atmosfere yükselen su buharı, atmosferin soğuk tabakalarında yoğunlaşarak yağmur, dolu, kar şeklinde tekrar yeryüzüne döner. Bu olaya suyun doğal dolanımı denir. Yeryüzündeki suların buharlaşması ile yoğunlaşması arasında bir denge vardır. Tabiatta suyun dolaşımı ve sürekliliği, güneş enerjisi ile sağlanır. Çünkü buharlaşma ve yoğunlaşmanın gerçekleşmesi için ısınma – soğuma gerekir.

Güneş ışınları aniden yok olursa Dünya’ya neler olur ? Güneş, merkezinde meydana gelen patlamalar sonucunda büyük miktarlarda enerji üretir. Ürettiği enerjinin büyük bir kısmı uzayda kaybolur. Bu enerjinin çok az bir bölümü ısı ve ışık olarak Dünya’ya gelir. Güneş Dünya’mızdaki hayatın devamını sağlar. Işığı,bitkilerin besin ve oksijen oluşturmasını sağlar. Isısı atmosferi ısıtır, buharlaşma ve yoğunlaşmayı sağlar. Yeryüzündeki bir çok enerjinin kaynağıdır.

Güneş ışınları aniden yok olursa Dünya’ya neler olur ? Güneş ışınları, yeryüzündeki suları ısıtır ve buharlaştırır. Su buharları yoğunlaşarak yağmur, kar,dolu olarak tekrar yeryüzüne iner. Akarsuları oluşturur. Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren piller yapılmıştır. Bu piller, hesap makinesi ve saat gibi araçlarda kullanılır. Bitkiler enerjisini üretmek için güneş enerjisinden yararlanır.

Güneş ışınları aniden yok olursa Dünya’ya neler olur ? Güneş enerjisi, güneş panelleri yardımıyla toplanarak ısıya dönüştürülür ve bu yolla sıcak su sağlanıp konutlar ısıtılır ve sıcak su ihtiyaçları karşılanır. Yakıt olarak kullanılan odun, kömür ve petrolden elde edilen ısı enerjisinin kaynağı da Güneş’tir. Isınan hava genleşir ve yükselir. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesiyle rüzgâr oluşur. Rüzgâr gücü ile elektrik üretilir. Bunu sağlayan güneş enerjisidir.

Güneş ışınları aniden yok olursa Dünya’ya neler olur ? Güneş enerjisi, ışınlar hâlinde yayılır. Katı, sıvı ve gaz maddelerin üzerine düşerek ısınmalarını sağlar. Kış mevsiminde güneş ışınları Dünya’ya yeterince dik gelmez. Kışın havaların ve suların soğuk olmasının nedeni budur. Sıcaklığı farklı olan maddeler birbirine temas ederse, sıcaklığı yüksek olan maddeden düşük olan maddeye doğru ısı akar. Isı alışverişi, her iki maddenin sıcaklığı eşit olduğunda sona erer.

YAKITLAR Bulunduğumuz ortamı ısıtmak için hangi araçları kullanırız ? Isıtmada kullandığımız araçlardan nasıl ısı elde ederiz ?

YAKITLAR Bulunduğumuz ortamların ısınmasını sağlamak için soba, kalorifer gibi araçlar kullanırız. Bu araçlar yakıtların yanmasıyla ısı verir. Yakıtların yanması için oksijene ihtiyaç vardır. Oksijen olmadan yakıtlar yanmaz. Bazı yakıtlar doğada olduğu şekliyle bazıları da işlendikten sonra kullanılır. Linyit doğal olarak, petrol ise işlendikten sonra yakıt olarak kullanılır. Yakıtlardan sağlanan enerji; ısıtma,aydınlatma bazen de nesneleri hareket ettirme amacıyla kullanılır.

FOSİL YAKITLAR Fosil yakıtlar, çürüyen tarih öncesi bitki ve hayvanlardan milyonlarca yılda oluşmuş, kömür, petrol ve doğalgaz gibi yakıtlardır. Fosil yakıtlar yenilenebilir kaynaklar değillerdir. Isı enerjisi elde etmek için kullandığımız yakıtların büyük bir kısmı fosil yakıtlardır. Fosil yakıtlar ; birikmiş güneş enerjisinin depo edilmiş şeklidir. Bitki ve hayvanların kalıntılarıyla oluşur. Oluşumları milyonlarca yıl sürer. Genellikle kaya katmanlarının altında sıkışmış ve gömülmüş olarak bulunur.

FOSİL YAKITLAR Kömür, bataklıklardaki bitkiler ve bitkisel atıklardan oluşur. Kömürlerin oluşması milyonlarca yıl sürebilir. Petrol, hayvan ve bitki atıklarından oluşmuştur. Karaların hemen altında ya da deniz altındaki yataklarda bulunur. Doğal gaz da petrol gibi karaların altındaki boşluklarda ya da deniz altında bulunur. Yakıt olarak kullanılan odun, bitkilerden elde edilir. Bitkiler büyümeyi, gelişmeyi ve besin yapmayı güneş enerjisi ile gerçekleştirir. Bu enerjiyi depo eder. Odun yakıldığında bu enerji, ısı enerjisine dönüşür.

YAKIT ÇEŞİTLERİ Katı Yakıtlar : Odun, kömür. Sıvı Yakıtlar : Benzin, mazot, gaz yağı ve fuel-oil. Gaz Yakıtlar : Ham petrolden üretilen sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) , doğal gaz

YAKIT ÇEŞİTLERİ Yakıtların oksijenle birleşerek yanması sonucunda oluşan ısı enerjisi harekete dönüşebilir. Yediğimiz besinler enerji verir. Besinlerden sağladığımız bu enerji ısı enerjisidir. Otomobiller; yakıtın motorda yanması sonucu oluşan ısı enerjisi ile hareket eder.

ISI Isı bir enerjidir. Diğer enerjilere dönüşebilir. Isı birimi joule (jul) olup kısaca ( j ) ile gösterilir.

SICAKLIK Sıcaklık bir enerji türü değildir. Birimi celsius (selsiyus)’tur. C ile gösterilir ve termometre ile ölçülür. Günlük hayatta ısı enerjisi birimi olarak kalori de kullanılır. Kısaca ( cal ) ile gösterilir.

ISINMA – SOĞUMA Isının maddeler üzerindeki en belirgin etkisi ısınma ve soğumadır. Isınan maddelerin sıcaklığı artar, soğuyan maddelerin sıcaklığı azalır. Yazın elektrik ve telefon telleri sarkar, kışın ise gerginleşir. Bunun nedeni tellerin ısınması ve soğumasıdır. Maddeler ısıtıldıkça genleşir, hacmi büyür. Bu duruma genleşme denir. Katılar, ısıtıldıklarında az genleşir. Sıvılar, ısıtıldıklarında katılardan fazla genleşir. Gazlar, ısıtıldıklarında katılardan ve sıvılardan daha fazla genleşir.

ISINMA – SOĞUMA ısınma ----------> BÜZÜLME GENLEŞME < ---------- soğuma Maddeler soğutulduğunda hacmi küçülür. Maddelerin hacimce küçülmesine büzülme denir. Katılar, sıvılara göre daha az büzülür. Gazlar ise hem katılardan hem de sıvılardan daha fazla büzülür. Genleşme ve büzülme birbirinin tersidir. Her maddenin genleşme oranı farklıdır. Bazı maddeler az, bazı maddeler çok genleşir. Çok genleşen madde çok büzülür, az genleşen madde az büzülür.

Genleşme ve Büzülmenin Olumsuz Etkileri Katı cisimler ısıtılır ve aniden soğutulursa çatlayıp kırılabilir. Metal ve metalden yapılmış cisimler, ısı aldıklarında genleşir. Böyle cisimler, genleşmek için uygun yer bulamazsa eğilip bükülür, kırılır. Genleşme oranı dikkate alınmadan çekilmiş elektrik ve telefon tellerinden kışın kopmalar,yazın sarkmalar görülür. Demir yolu rayları, ısının etkisi düşünülmeden döşenirse eğilip bükülür ve kazalara neden olur.

Genleşme ve Büzülmenin Olumlu Etkileri Sıcaklığı ölçmek için kullandığımız termometreler, sıvıların genleşmesinden yararlanılarak yapılmıştır. Genleşme oranı farklı iki metalin kullanıldığı metal çiftlerinden yararlanarak termostat yapılır. Termostat, buzdolabının istenilen sıcaklıkta kalmasını sağlar. Elektrikli fırınlarda, ütülerde sıcaklığı; kalorifer kazanlarında suyun sıcaklığını istenilen düzeyde tutmak için de termostat kullanılır. Kapağı sıkışmış şişe ve kavanozlar, maddelerin genleşmesinden yararlanılarak kolayca açılabilir. Sıvılar, ısıtıldığında ya da bulundukları ortamdan ısı aldığında buharlaşarak gaz hâline geçer. Sıvı buharlaşırken ortamdan ısı alır. Bulunduğu ortamı soğutur. Bu olaya buharlaşma denir.

Genleşme ve Büzülmenin Olumlu Etkileri Gaz hâlindeki su buharı soğutulduğunda, sıvı hâle gelmesine yoğunlaşma denir. Gaz yoğunlaşırken ısı verir. Ortamı ısıtır. Buharlaşma ile yoğunlaşma birbirinin tersidir. Yıkanıp dışarıya asılan çamaşırlar, yaz mevsiminde daha çabuk kurur. Kış mevsiminde ise daha yavaş kurur. Yaz mevsiminde yağmurların oluşturduğu su birikintileri kısa sürede buharlaşarak kurur, diğer mevsimlerde ise bu süreç daha uzundur. Bu durumlar bize, sıcaklıkla buharlaşma arasında ilişki olduğunu gösterir.

K A Y N A M A Aldığı ısı nedeniyle, sıvı maddelerin yüzeyinde yavaş yavaş buharlaşma başlar. Isınmakta olan sıvının sıcaklığı yükselirken buharlaşma devam eder. Sıvı belirli bir sıcaklığa ulaşınca yüzeye doğru kabarcıklar oluşur. Sıvının her tarafından buharlaşma başlar. Sıcaklık sabit kalır. Sıvının sıcaklığının sabit kalarak buharlaşmanın hızlı bir şekilde devam etmesine kaynama denir.

KAYNAMA BUHARLAŞMA Belli bir sıcaklıkta olur. Sıvının her tarafında ve hızlı olur. Ortamdan ısı alarak gerçekleşir. Her sıcaklıkta olur. Sıvının yüzeyinde ve yavaş olur. Ortamdan ısı alarak gerçekleşir. Sıvı hâldeki saf maddeleri ısıttığımızda sıcaklık yükselir. Sıcaklık, belli bir noktaya geldiğinde ısı verilmesine rağmen değişmez. Isı almaya devam eder. Sıvı kaynamaya başlar ve sıcaklığı sabit kalır. Bu sıcaklığa kaynama noktası denir. Her saf maddenin kaynama sıcaklığı farklıdır. Ortam ve koşullar değişmedikçe bir saf maddenin kaynama sıcaklığı her zaman aynıdır. Saf maddeler kaynama sıcaklığına göre ayırt edilebilir. Bilim adamları, kaynama sıcaklığını test ederek bir maddenin saf olup olmadığını ve türünü belirlerler.

ERİME VE DONMA İlkbahar ve yaz mevsimlerinde bazen dolu, kış mevsiminde kar yağar. Soğuk havalarda ise yeryüzündeki su birikintileri buz hâline gelir. Kar, dolu ve buz, suyun katı hâlidir. Dolu, kar ve buz ısının etkisiyle eriyerek tekrar su hâline gelir. Suyun buz hâline gelerek katılaşmasına donma, buzun su hâline gelmesine erime denir. Katı bir madde erirken bulunduğu ortamdan ısı alır. Sıvı bir madde donarken bulunduğu ortama ısı verir. Saf maddelerin erime ve donma sıcaklığı aynıdır. Saf bir madde hangi sıcaklıkta eriyorsa o sıcaklıkta donar.

YOĞUNLUK (BİRİM HACİM KÜTLE) Maddelerin suda yüzmelerinin ya da batmalarının nedeni ağır ya da hafif olmalarından değildir. Ağır olan koca bir tomruk, su üzerinde yüzerken hafif olan küçük bir taş hemen batar. Bunun nedeni maddenin boyutlarına göre ağır ya da hafif olmasıdır.

YOĞUNLUK (BİRİM HACİM KÜTLE) Suda yüzme – batmanın tek başına kütle ya da hacimle ilgisi yoktur. Her ikisi ile birden ilişkisi vardır. Cismin kütlesi büyük, hacmi küçük olursa batar. Bir cismin suda batması için daha ağır olması önemli değildir. Maddenin yoğun olması önemlidir. Suda batan madde, yüzen maddeden daha yoğundur. Her maddenin yoğunluğu, 1 ml hacmindeki kütlesi tartılarak bulunur. Maddenin 1 ml hacmindeki kütle miktarı yoğunluk ya da birim hacim kütle diye tanımlanır.

YOĞUNLUK (BİRİM HACİM KÜTLE) Her maddenin birim hacim kütlesi farklıdır. Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin birim hacim kütlesi verilmiştir.Bunu hep birlikte inceleyelim. Madde Birim hacim kütle (g/ml) Su 1 Hava 0,0013 Zeytinyağı 0,9 İspirto 0,8 Buz 0,9 Alüminyum 2,7 Bakır 8,9 Benzin 0,7 Demir 7,8 Gümüş 10,5 Altın 19,3

YOĞUNLUK (BİRİM HACİM KÜTLE) Genellikle maddelerin, sıcaklıkları arttıkça hacimleri genişler. Maddelerin katı hâlleri sıvı hâllerinden daha yoğundur. Su donarken yoğunluğu azalır, buz su üstünde yüzer.

YOĞUNLUK NİÇİN ÖNEMLİDİR ? Tek katlı binalar yoğunluğu az olan ahşap, tuğla, kerpiç gibi malzemeler kullanılarak yapılabilir. Çok katlı binaların yapımında kullanılan malzemelerde ise dayanıklılık, fazla yük taşıma gibi özellikler aranır. Bu nedenle çok katlı binaların yapımında demir, çelik gibi yoğunluğu fazla olan malzemeler kullanılır. Uçakların kolayca uçabilmesi için uçak yapımında demir yerine alüminyum kullanılır. Çünkü yoğunluğu demirden az olan alüminyum, ayrıca demire göre daha hafif ve daha dayanıklı bir maddedir.