Kazanım: Gazların
bulundukları ortamda yayıldığını gösteren deneyler tasarlar. Katı sıvı ve gaz
hallerine göre sınıflandırır. Maddenin ölçülebilir özelliklerinden kütleyi
kavrar.
Maddenin Halleri
Doğada maddeler katı, sıvı ve gaz olmak üzere 3 halde bulunurlar.
1- KATI MADDELER
Belirli
bir şekli ve hacmi olan maddelere katı maddeler denir. Dışarıdan bir
etki olmadıkça katı maddelerin şekli ve hacmi değişmez. Taş, tuğla,
tahta, silgi, kaşık, çatal, kitap, masa, televizyon gibi madde ve
cisimler katı maddelerdendir.
2- SIVI MADDELER
Kullandığımız
su, akarsular, göller, denizler, sıvı yağlar, meyve suları, süt,
benzin, sirke gibi maddeler sıvı maddelerdir. Sıvı maddelerin belli bir
şekli yoktur. Bu nedenle konuldukları kabın şeklini alırlar. Hacimleri
bellidir. Ancak ısı etkisiyle hacimleri değişebilir. Sıvı maddeler
akışkanlık özelliğine sahiptir.
Sıvı olmadıkları halde sıvı gibi akan maddelerde vardır.
Toz
şeker, tuz un, toz deterjan, ince kum gibi maddeler konuldukları kabın
şeklini alırlar. Bir kaptan başka bir kaba sıvı gibi aktarıla bilirler.
Bu tür maddelerin sıvı gibi görünmelerinin nedeni çok küçük
taneciklerden oluşmalarıdır. 3-GAZ MADDELER
Soluduğumuz
hava, yakıt olarak kullandığımız doğal gaz ve likit petrol gazı ( LPG),
kolonyanın, parfümün, soğanın kokusu, su buharı gaz halindeki
maddelerdendir. Gaz maddelerin belirli bir hacmi yoktur. Gaz maddeler
bulundukları kabı ve ortamı tamamen doldururlar.
Diğer bir özelliği de sıkıştırıla bilmeleridir. Örneğin araba lastiklerinin, topların içinde sıkıştırılmış hava bulunmaktır.
Makas, cetvel, silgi, kalem, kalem tıraş katı maddelerdir.
Su, sıvı yağ , sirke, süt sıvı maddedir.hava gaz maddelerden oluşmuş bir karışımdır.
Şeker, tuz ve çay gibi maddeler sıvı maddeler gibi akışkandırlar.
Yakıt
olarak kullandığımız mutfak gazının sıkıştırılarak sıvı haline
getirildiği, havayla temas ettiğinde tekrar gaz haline geldiğini BİLİYORMUYDUNUZ?
MADDENİN HAL DEĞİŞTİRMESİ VE TANINMASI
ISI MADDELERİ ETKİLER
Maddeler Isının Etkisiyle Genleşir Isı etkisiyle
maddelerin hacminin artmasına genleşme denir. Isı vererek soğuyan maddelerin
hacimlerinin küçülmesine büzülme adı verilir. Isının etkisiyle sıcaklıkları
artan maddelerin boyutları da değişir. Katı ve sıvı maddelerde genleşme
maddenin cinsine bağlıdır. Aynı boyutlardaki demir ve bakır tellerin
sıcaklıkları eşit miktarda artırıldığında, bakırın demirden daha çok genleştiği
görülür. Genleşme, sıcaklık değişimine bağlıdır. Maddenin sıcaklığı arttıkça
genleşme miktarı da artar.Bir madde ne kadar çok ısıtılırsa o kadar çok
genleşir.Bu durum büzülme için de geçerlidir. Her maddenin kendine özgü bir
genleşme oranı vardır. Yani farklı maddelerin sıcaklıkları aynı oranda artsa da
genleşmeleri farklı olur.
Maddelerin farklı genleşme oranlarından faydalanarak termostat adı verilen
araçlar geliştirilmiştir. yerleştirilirken, önce çerçeve ısıtılarak genleşmesi
sağlanır. Sonra genleşen çerçeve içine cam takılır. Çerçeve soğuduğunda camı
sıkıca kavramış olur. Kapağı açılamayacak şekilde sıkışmış cam şişelerin metal
kapakları genleşmeden yararlanarak açılır. Sıvılarda Genleşme Isıtılan bir sıvı
hacimce genleşir. Ocağa konulan su dolu çaydanlıktaki suyun ısınınca taşması,
sıcak su ile dolu çaydanlıktaki suyun soğuyunca seviyesinin düşmesi, suyun
genleşip büzüldüğünü gösterir. Hava sıcaklığı arttığında termometredeki civanın
düzeyinin yükselmesi de sıvıların genleşmesine örnek verilebilir.
Gazlarda Genleşme
Gaz hâlindeki bütün maddeler sabit basınçta ısıtılınca genleşir, soğutulunca
büzülür. Gazlardaki genleşme katı ve sıvılardaki genleşmeye oranla daha
fazladır. Kaloriferin yakınına konulan az şişirilmiş bir balonun daha çok
şişmesi, yazın araba lastiklerinin daha gergin olması gazların genleştiğini
gösterir. Bilim adamları gazların genleşmesinden yararlanarak uçan balonları
yapmışlardır.
Katılarda Genleşme:
Katı maddeler tel şeklinde ise boyca, levha şeklinde ise yüzeyce genleşirler. Genleşme ve büzülme nedeniyle elektrik telleri yazın sarkık, kışın gergin durur. Tren yollarında raylar kışın aralıklı döşenir. Petrol borularında esneme dirsekleri bırakılır. Gözlük camları çerçeve içerisine Tüm gazların genleşme oranları aynıdır.Farklı tür gazlar aynı şartlar altında, aynı miktarda genleşirler.
Sıvılar katılara göre daha fazla genleşir.
Gazlardaki genleşme ise sıvı ve katımaddelerden çok daha fazladır
GENLEŞMENİN OLUMLU ETKİLERİ
Kayalar ve taşlar sıcak havalarda genleşir, soğuk havalarda büzülür. Sürekli tekrar eden bu genleşme ve büzülme sonucunda kayalar parçalanarak toprağı oluşturur. Yangın sırasında sıcaklığın yükselmesi ile genleşen maddelerin devre oluşturmasıyla yangın alarm sistemleri yapılmıştır. Gazların genleşmesinden yararlanarak insanlar uçan balonu
yapmışlardır.
GENLEŞMENİN OLUMSUZ ETKİLERİ
Camdan ya da porselenden yapılan kaplar ani sıcaklık değişikliğiyle çatlayıp kırılabilir. Gerginliği iyi ayarlanmamış elektrik telleri kışın büzülmeden dolayı kopabilir.
Bağlantı yerlerinde gerekli boşluklar bırakılmadığı zaman, tren rayları yaz mevsiminde bükülebilir.
Mutfak tüpleri, konserve kutuları ve spreyler aniden ısınınca patlayabilir.
Kullanılan malzemelerin sık sık genleşip büzülmesi binanın yıpranmasına neden olur.
Kışın su borularının patlaması.
Maddenin bulunduğu hâlden, başka bir hâle geçmesine hâl değişimi adı verilir. Hâl değişimi ısının etkisiyle gerçekleşir. Buharlaşma, yoğunlaşma, erime ve donma birer hâl değişimidir.
BUHARLAŞMA
Sıvı maddelerin ısı alarak gaz hâline geçmesine
buharlaşma denir.Buharlaşmanın olması için ısı gereklidir.Buharlaşma, her
sıcaklık derecesinde gerçekleşir. Böyle olmasaydı,
kışın çamaşırlarımızı yıkayınca çamaşırlarımız kurumazdı. 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. Buharlaşma her sıcaklıkta olduğundan maddeler için ayırt edici bir
özellik değildir.Sıvılar buharlaşırken çevreden ısı alır. Buharlaşma sıcak,
kuru ve rüzgârlı havalarda daha hızlı gerçekleşir.
Buharlaşmayı Etkileyen Faktörler:
Havanın sıcaklığı:
Sıcaklık buharlaşmayı etkiler. Sıcaklık arttıkça buharlaşma hızlanır.Ancak
buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir.
Havadaki nem oranı:
Havadaki su buharı(nem) oranı fazla ise buharlaşma az olur. Karadeniz
Bölgesi'nde havanın nem oranı fazla olduğu için deniz suyu az buharlaşır.
Rüzgâr:
Rüzgâr buharlaşmayı etkiler. Örneğin 15 C olduğu bir günde asılan ıslak
çamaşırlar hava rüzgârlı ise daha kısa sürede kurur.
Suyun yüzey genişliği:
Geniş yüzeylerde buharlaşma hızlı olur. Eşit miktarlarda geniş ve dar yüzeyli
iki kaba su koyalım. Belirli bir süre geçtikten sonra ölçtüğümüzde geniş
yüzeyli kapaktaki suyun
diğerine göre daha azaldığını fark ederiz. Buharlaşma sıvının yüzeyinde meydana
geldiği için geniş kaptaki su daha çok buharlaşır.Yeryüzündeki okyanusların
yüzeyleri geniş olduğu için buharlaşma daha fazla olur.
KAYNAMA
Sıvıların her yerinden kabarcıklar hâlinde hızlı
buharlaşması olayına kaynama adı verilir. Su her sıcaklıkta buharlaştığı hâlde,
ancak belli bir sıcaklıkta kaynar. Kaynamaya başlayan suyu ısıtmaya devam
ettiğimizde, sıcaklığın değişmediğini görürüz. Kaynama sırasında sıcaklık sabit
kalır. Kaynama sırasında sıvıya verilen ısı, sıvıyı buharlaştırmak için
harcanır. Dolayısıyla sıvının sıcaklığı değişmez.
Buharlaştırma İle Kaynamanın Karşılaştırılması:
Buharlaşma Kaynama Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir. Buharlaşma sıvının
yüzeyinde olur. Buharlaşan sıvının sıcaklığı değişebilir. Sıvının ısı alarak
gaz hâline eçmesidir.
Kaynama belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir.Kaynama sıvının her yerinde olur.
Kaynama süresince sıcaklık değişmez. Sıvının hızla buharlaşmasıdır.
YOĞUNLAŞMA
(YOĞUŞMA)
Soğuyan buharın tekrar sıvı hâle gelmesine yoğunlaşma(yoğuşma)
denir. Yoğunlaşmaya günlük yaşamımızdan bir çok örnek verilebilir. Örneğin kış
günlerinde evin içi çok ısınırsa evimizin pencerelerinin iç kısımlarında su
damlacıkları oluşur. Bu su damlacıkları aslında havadaki su buharının camın
soğuk yüzeyine çarparak yoğunlaşması sonucu luşmuştur.Yeryüzünde buharlaşan
sular da gökyüzünde soğuk hava tabakalarına rastlayarak yoğunlaşır. Yoğunlaşan
su buharı yağmur, kar ya da dolu şeklinde yeryüzüne yağış türü olarak dönerler.
Su buharı, soğuk ortamlarda yoğuşarak sıvı hâle geçer. Gaz hâlindeki maddeler
yoğuşurken çevreye ısı verir. Çevre sıcaklığının düşmesi yoğuşmayı hızlandırır.
Su buharlaşırken ısı alır, yoğunlaşırken aldığı ısıyı geri verir. Sıvı madde
ısı aldığında buharlaşarak gaz hâline geçer. Gaz madde aldığı ısıyı verdiğinde
yoğuşarak tekrar sıvı hâle geçer.
ERİME
Katı hâldeki bir maddenin ısı alarak sıvı hâle
geçmesine erime adı verilir. Buzluktan çıkarılan buzların oda sıcaklığında
bekletildiğinde suya dönüşmesi, dondurmanın oda
sıcaklığında bekletildiğinde sıvılaşmasını erime olayına örnek verebiliriz.
DONMA
Bir maddenin ısı kaybederek sıvı hâlden katı hâle
geçmesine donma adı verilir. Bir bardak suyun buzlukta bekletildiğinde buza
dönüşmesi, eriyen dondurmanın soğutulduğunda
katılaşması donma olayına örnek verilebilir. Donma, erimenin tersi bir olaydır.
Örneğin; buz erirken ısı alır. Su donarken ısıyı geri verir. Erime ve donma
sırasında ısı alışverişi olduğu hâlde sıcaklık değişmez. Bunun sebebi alınan ya
da verilen ısının hâl değişimi için kullanılmasıdır
