Maddenin Hâl Değişimi ve Yoğunluk (6. Sınıf Fen Notu)

Konu Özeti

Maddeler ısı aldığında ya da verdiğinde genleşebilir, büzülebilir ve hâl değiştirebilir. Bu konuda erime, donma ve kaynama noktalarını ve sıcaklığın hâl değişimi sırasında neden sabit kaldığını öğreneceksin. Ayrıca yoğunluk kavramıyla maddeleri ayırt etmeyi ve bir cismin suda yüzüp batmasını açıklamayı göreceksin. Suyun özel davranışı canlıların hayatı için de çok önemlidir.

Temel Kavramlar

Maddeyi oluşturan taneciklerin hareketi ısıyla değişir. Isıtılan maddede taneciklerin hareketi artar ve aralarındaki uzaklık büyür. Soğutulan maddede ise tersi olur.

• Genleşme: Isınınca hacmin artması.
• Büzülme: Soğuyunca hacmin azalması.
• Gazlar en çok, sıvılar orta, katılar en az genleşir.
• Sıvılar ve gazlar kabın şeklini alır; katılar ise kendi şeklini korur.

Hâl değişimleri şöyledir. Hâl değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır, verilen ya da alınan ısı taneciklerin hareketini ve aralarındaki uzaklığı değiştirmek için kullanılır.

• Erime: Katı maddenin sıvıya dönüşmesi (ısı alır).
• Donma: Sıvı maddenin katıya dönüşmesi (ısı verir).
• Kaynama: Sıvının her yerinde buharlaşarak gaza dönüşmesi (ısı alır).
• Saf bir maddenin erime ve donma noktası aynıdır; saf su için 0 °C'dir.
• Suyun kaynama noktası deniz seviyesinde 100 °C'dir.

Deney: Buz parçaları ve termometre ile ısıtma yapılır, belli aralıklarla sıcaklık ölçülür. Buz erirken sıcaklık 0 °C'de sabit kalır; tamamen eridikten sonra sıcaklık yeniden artar. Su 100 °C'de kaynarken sıcaklık yine sabittir. Sıcaklık-zaman grafiğinde bu bölgeler yatay çizgi olur.

Yoğunluk, birim hacmin kütlesidir. Yoğunluk maddenin ayırt edici özelliğidir; madde miktarına bağlı değildir. Aynı maddenin büyük ya da küçük parçasının yoğunluğu aynıdır.

d = m / V

• d: yoğunluk (g/cm³), m: kütle (g), V: hacim (cm³).
• Kütle: m = d × V; hacim: V = m / d.
• Suyun yoğunluğu 1 g/cm³'tür.
• Yoğunluğu sudan büyük olan madde suda batar, küçük olan yüzer.

Suyun özel durumu: Su donarken genleşir, yani hacmi artar. Bu yüzden buzun yoğunluğu yaklaşık 0,92 g/cm³ olur ve buz suyun üstünde yüzer. Göl ve denizlerde buz yüzeyde tabaka oluşturup altındaki suyu soğuktan yalıtır; böylece balık ve diğer canlılar kışı yaşayabilir.

Yoğunluk modeli: Aynı hacimli kutular çizilir ve her kutuya taneciklerin sayısı yerleştirilir. Daha çok tanecik içeren kutu daha yoğundur. Kütle sabitken hacim küçülürse yoğunluk büyür.