Isı, Genleşme-Büzülme, Hal Değişimi ve Yoğunluk

Konu Özeti

Maddeler ısıtıldığında ve soğutulduğunda hacimleri değişir. Bu değişim, taneciklerin hareketi ve aralarındaki boşlukla açıklanır. Katı, sıvı ve gaz hâllerinde erime, donma ve kaynama gibi hâl değişimleri gerçekleşir. Bir maddenin yoğunluğu, birim hacminin kütlesidir ve maddeyi tanımlayan ayırt edici bir özelliktir.

Temel Kavramlar

Genleşme: Maddeler ısıtıldığında taneciklerin hareketi hızlanır ve taneciklerin arasındaki uzaklık artar. Bu duruma genleşme denir. Katı, sıvı ve gazların hepsi ısıtılınca genleşir.

Büzülme: Maddeler soğutulduğunda taneciklerin hareketi yavaşlar ve aralarındaki uzaklık azalır. Bu duruma büzülme denir. Genleşme ve büzülmede tanecik sayısı ve tanecik boyutu değişmez, yalnızca taneciklerin arası açılır ya da kapanır.

• Termometrede sıvı ısınınca genleşir ve cam tüpte yükselir.
• Tren raylarının arasında boşluk bırakılır, çünkü yaz sıcağında raylar genleşir.
• Elektrik telleri yazın sarkık, kışın gergin durur.
• Kapalı kavanozun metal kapağı sıcak suya tutulunca genleşir ve kolay açılır.

Hâl değişimleri: Isı alan katı erir (katı → sıvı), ısı veren sıvı donar (sıvı → katı). Sıvı ısı alarak kaynar (sıvı → gaz). Saf bir maddede erime ve donma noktası aynı sıcaklıktır.

Temel Kavramlar (devamı)

Erime noktası: Katının erimeye başladığı sıcaklıktır. Donma noktası: Sıvının donmaya başladığı sıcaklıktır. Kaynama noktası: Sıvının kaynamaya başladığı sıcaklıktır.

• Saf maddeler hâl değişimi sırasında sabit sıcaklıkta kalır. Isı verilmeye devam edilse de sıcaklık hâl değişimi bitene kadar değişmez.
• Erime ve kaynama noktası maddenin ayırt edici özelliğidir ve madde miktarına bağlı değildir. Deniz seviyesinde 1 kg su da 10 kg su da 100 °C'de kaynar.
• Su 0 °C'de donar ve erir, 100 °C'de kaynar. Etil alkol −114 °C'de erir, 78 °C'de kaynar. Cıva −39 °C'de erir, 357 °C'de kaynar.

Yoğunluk: Birim hacmin kütlesine yoğunluk denir. Aynı sıcaklıkta saf bir maddenin miktarı değişse de yoğunluğu değişmez, bu yüzden yoğunluk ayırt edici bir özelliktir.

d = m / V (m = d · V, V = m / d) birim: g/cm³