Madde ve Özkütle: Zengin Konu Notu (TYT Fizik)

Konu Özeti

Özkütle, bir maddenin birim hacminin kütlesidir ve maddeyi tanımada kullanılan ayırt edici bir özelliktir. Aynı sıcaklık ve basınçta saf bir maddenin özkütlesi, örneğin kaç gram olduğuna bağlı değildir. Kütle ve hacim birlikte değiştiğinde oranları sabit kalır. Bu konuda özkütleyi, kütle ve hacimle ilişkisini, karışımları ve günlük hayat örneklerini inceleyeceğiz.

Temel Kavramlar

Özkütle, kütle ile hacmin oranıdır. Bir sayı bulurken birimlere mutlaka dikkat etmelisin.

d = m / V

• d: özkütle, m: kütle, V: hacim
• SI birimi kg/m³; laboratuvarda ve soru çözümünde sık kullanılan birim g/cm³
• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
• Aynı maddeden yapılmış cisimlerde kütle ve hacim aynı oranda değişir, özkütle sabit kalır.
• Ayni maddeden yapılmış cisimlerde m–V grafiği orijinden geçen doğrudur; eğim özkütleyi verir.
• Hacim sabitken özkütle kütle ile doğru orantılıdır (m1/m2 = d1/d2).
• Kütle sabitken özkütle hacim ile ters orantılıdır (d1/d2 = V2/V1).

Karışımlarda özkütle: Karışımın toplam kütlesi, toplam hacme bölünerek bulunur. Homojen karışımda (çözelti) özkütle her yerde aynıdır.

d_karışım = (m1 + m2) / (V1 + V2)

• Eşit hacimli iki sıvı karıştırılırsa karışımın özkütlesi iki özkütlenin aritmetik ortalamasıdır: d = (d1 + d2) / 2.
• Eşit kütleli karışımda özkütle, aritmetik ortalamadan küçüktür (harmonik ortalamaya yakındır).
• Hacim kaybı olmadığı varsayılarak hacimler toplanır; alkol ile su karıştığında gerçekte hacim biraz azalır.

Bazı maddelerin yaklaşık özkütleleri grafikte verilmiştir.