4. ÜNİTE: MADDE VE DEĞİŞİM

[admin]

Aşağıdaki özet yeni müfredata göre basılan MEB ders kitabından alınmıştır.

Anahtar Kavramlar
Erime
Donma
Kaynama
Yoğunlaşma (yoğuşma)
Buharlaşma
Süblimleşme
Kırağılaşma
Erime ve donma noktası
Kaynama noktası Isı Sıcaklık

Isı alış verişi Genleşme Büzülme

Havalar iyice soğuduğunda yerdeki bir su birikintisinin buz hâline geldiğini görmüşsünüzdür. Havalar ısınmaya başladığında buz yeniden su hâline dönüşür.

Katı bir madde sıvı hâle nasıl dönüşür?
Katı yağı sıvı hâle dönüştüren nedir? Isı olabilir mi?
Katı maddeyi sıvı hâle, sıvı maddeyi de katı hâle geçirmek için ne gibi önerilerde bulunursunuz?

Kışın donan su birikintileri veya buzdolabından çıkarıp bardağa koyduğunuz buz parçaları bir süre sonra erimeye başlar. Bu maddelerin erirken ısı alıp almadığı hakkında ne düşünürsünüz?
Aynı şekilde buzdolabının buzluk kısmına koyduğunuz su neden belli bir süre sonra donmaya başlar?
Maddenin bulunduğu hâlden diğer bir hâle geçmesine hâl değişimi denir.
Hâl değişimi olayının nedenlerinden biri ısıdır. Çevrenizde hâl değişimi olaylarını sıkça gözlemlemişsinizdir.

Maddeler, hâl değiştirirken bulundukları ortama ısı verir ya da bulundukları ortamdan ısı alır. Katı bir maddenin ısı alarak sıvı hâle dönüşmesine erime, sıvı bir maddenin ısı vererek katı hâle dönüşmesine donma denir.
Peki sıvı hâldeki suyu ısıtmaya devam ederseniz hangi olayları gözlemlersiniz?
Erime ve donma olayları gibi maddelerde hâl değişim olaylarından biri de kaynamadır. Kaynama, sıvı bir maddenin dışarıdan ısı alarak sıvının her tarafından kabarcıklar çıkmasıyla oluşan hızlı buharlaşma olayıdır.
Kaynayan sudan çıkan kabarcıkların genellikle hava olduğu düşünülür. Oysaki bu kabarcıklar hava değil, su buharıdır. Su, buharlaşmaya başladıktan sonra su buharı soğuk bir maddeyle karşılaşınca yeniden sıvı hâle dönüşür yani yoğuşur. Metal kaşıkta oluşan su damlacıkları, bu olayın belirtisidir.
Sıvı bir madde ısıtılırsa yavaş yavaş buharlaşır. Sonra buharlaşma hızlanır ve sıvı kaynamaya başlar. Buharlaşma sıvının yüzeyinde olurken kaynama sıvının her tarafında olur.

Kendinizi dışarıya asılan çamaşır olarak düşününüz. Kururken hangi olayları yaşayacağınızı anlatabilir misiniz?
Su, buharlaşarak havaya karışır. Islanan yerlerin bir süre sonra kupkuru olmasının nedeni buharlaşmadır.
Buharlaşan su damlacıkları, gözle görülemeyecek kadar küçüktür. Özdeş tabaklara eşit miktarda su koyunuz. Bu tabaklardan birini doğrudan güneş ışığı alan bir yere, diğerini gölge bir yere yerleştiriniz. Güneş ışığını doğrudan alan tabakta bir süre sonra suyun azaldığını gözlemlersiniz. Bu durumu nasıl açıklarsınız?
Sıcaklık yükseldikçe buharlaşma daha kısa sürede olacaktır.
Farklı sıcaklıktaki yerlere ıslak bezleri koyarsanız bezlerin tamamı belli bir süre sonunda kurur. Kuruma her sıcaklıkta gerçekleştiğine göre her sıcaklıkta buharlaşma olur, diyebiliriz.

Buharlaşma ve kaynama olaylarının nasıl gerçekleştiğini inceledik. Buna göre, kaynama ile buharlaşma arasındaki temel farkları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.
• Kaynama belli sıcaklıkta olurken buharlaşma her sıcaklıkta olur.

• Kaynama sıvının her tarafında olurken buharlaşma sıvının yüzeyinde olur.


Buzdolabından çıkarılan su şişesi oda sıcaklığında bir süre bekletildiğinde şişenin dışında neler gözlemlersiniz?

Gaz hâldeki maddenin ısı vererek sıvı hâle geçmesine yoğuşma denir. Banyo yaptığınızda her yer buharla kaplanır. Banyo duvarlarının soğuk yüzeylerinde, aynada, camlarda su damlacıklarını fark edersiniz. Banyodaki bu yüzeyler gibi atmosferin üst kısımlarının da soğuk olduğunu düşünür müsünüz?
Sıvıların ısı alarak buharlaştığını biliyorsunuz. sıvı bir madde ısıtıldığında buharlaşır. Buharlaşan su, su buharına dönüşür. Su buharı soğurken sıvı hâle dönüşür ve ortama ısı verir. Etkinlikte ısıtma olmadığı hâlde termometredeki sıcaklık yükselmesinin nedeni de budur. Buzun ısı alarak sıvı hâle geçtiğini, suyun ısıtılınca kaynamaya başladığını ve kaynama sırasında da buharlaşma olayını gözlemlediniz. Bu gözlemlediğiniz olaylar maddelerdeki hâl değişimi olaylarıdır. Peki katı bir madde sıvı hâle geçmeden gaz hâline geçebilir mi?

Bir sıvıda olduğu gibi katı bir madde de gaz hâline geçebilir. Bir katının, sıvı hâle geçmeden, doğrudan doğruya buhar hâline geçmesi olayına süblimleşme denir. Naftalin ve iyot gibi katı maddelerin bilinen kokuları kristal yüzeyinden sıvılaşmadan gaz hâline geçerek yani süblimleşerek ayrılan madde parçalarının burnumuza gelmesinden kaynaklanır. Naftalin, iyot, katı karbondioksit, tuvaletlerde koku giderici olarak kullanılan maddeler süblimleşen maddelere örnek verilebilir.


Süblimleşmenin tersi olan olaya kırağılaşmaadı verilmektedir. Gaz hâlindeki bir maddenin katı hâle geçmesine kırağılaşma denir.
Havadaki su buharının 0 oC altındaki sıcaklıklarda sıvı hâle geçmeden buza dönüşüp yeryüzünde soğuk yüzeylerde birikmesiyle kırağı oluşur.



2. Fen bilimleri dersindeydik. Dışarıda kar yağıyordu. Sınıfımız çok sıcak olduğu için pencereyi biraz aralık bırakmıştık. Büyük bir kar tanesi pencereye doğru yaklaşıyordu. Elimi pencereden çıkarıp kar tanesinin altına tuttum. Avucumun içine yavaşça kondu. Temiz, beyaz, düzgün ve güzel bir biçimi vardı. İçimden “Keşke dile gelip bana başından geçen olayları anlatabilse.” dedim.
Kar tanesi dile geldi ve “Serüvenimi öğrenmek istiyorsan dinle de anlatayım.” dedi.
“Birkaç hafta öncesine kadar bir damla suydum. Benim gibi çok sayıda arkadaşımla birlikte bir aile gibi büyük bir okyanusta bulunuyorduk. Bu büyük aileyi oluşturan arkadaşlarımızla aramızda sevgi, kardeşlik bağları güçlüydü. Hepimiz kardeş gibiydik. Aramızdan birinin yardıma ihtiyacı olunca hepimiz fedâkarlık yaparak birbirimize yardımcı oluyorduk. Sonra havalar öyle ısındı ki buharlaşıverdim. Benim gibi milyarlarca damlacık olan arkadaşlarım da buharlaştı. Bulutları oluşturduk. Hepimiz yine bir aradaydık. Bu yeni hâlimizle o kadar hafiftik ki durmadan yerden yükseliyorduk. Hava soğumuştu. Yağmur olup yeryüzüne dönmek istiyorduk. Yarı su, yarı buhar hâlindeydik. Hava birdenbire öylesine soğudu ki titredim. Arkadaşlarımdan biri ‘Bu soğuk hava, bizim yağmur olmamızı engelleyecek. Bak! Ben kar oluyorum. Sen de...’ Arkadaşım sözünü sürdüremedi. Yeryüzüne doğru kar olup kaydı. Onun ardından ben ve benim gibi binlerce zerrecik, kar olup yeryüzüne yağmaya başladık.
Yeryüzüne yaklaştıkça bazı su buharlarının yoğuşarak küçük su damlacıklarına dönüştüklerini gördüm. Bu damlacıklar, havada asılı kalarak sisi oluşturmaktadır.
Buluttayken ağırdım. Artık çok hafif olduğum için saman gibi savruluyordum. Rüzgâr beni buralara savurdu. Senin pencerenden uzanmış elini görünce bir dost eli yakınlığı duydum.”
O da ne! Kar tanesinin konuşması kesildi. Baktım ki su damlacığına dönüşmüş.

Maddeler renk, koku, esneklik, sertlik, matlık gibi özellikleri sayesinde birbirinden ayırt edilebilir. Fakat bu özellikler ölçülebilir ve sadece o maddeye özgü özellikler değildir. Bir maddeyi bir başka maddeden kesin olarak ayırt etmemizi sağlayan ölçülebilir özellikler olduğunu biliyor musunuz?
Kaynama başlayınca ve devam ettiği sürece suyun sıcaklığının değişmeden hep aynı değerde kaldığını gördünüz. Değişmeyen bu sabit sıcaklığa kaynamasıcaklığıdenir. Kaynama sıcaklığı her saf madde için ayırt edici bir özellik midir?


•
Diğer sıvıların da kaynama noktalarının sabit fakat sudan farklı olduğunu söyleyebilir misiniz?


Madde Kaynama sıcaklığı(°C)
Demir------2862
Kükürt------444
Naftalin----218
Su----------100
Etil alkol--78
Aseton------56
Oksijen----183

Yandaki tabloda verilen ve yaptığınız etkinlikteki maddelerin kaynama sıcaklıklarının birbirinden farklı olduğu dikkatinizi çekmiştir. Kaynama sıcaklıklarına bakılarak maddelerin tanınıp tanınmayacağı hakkında ne düşünürsünüz?
Maddeleri tanımanın bir yolu da kaynama sıcaklıklarını ölçmektir. Kaynama sıcaklığı, maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

Isı alan katı maddelerin sıcaklığı artar. Belli bir sıcaklığa ulaştığında erime olayı başlar. Saf maddelerin, erime süresince sabit kalan bu sıcaklık değerine erimesıcaklığıdenir. Saf maddeler için bu sıcaklık ayırt edici bir özelliktir. Siz de yukarıda yaptığınız etkinlikte buzun erime süresince sıcaklığının sabit kaldığını gözlemlediniz.
Yandaki tabloda verilen katıların erime sıcaklığını buzun erime sıcaklığıyla karşılaştırınız. Bu katıların buza göre çok yüksek sıcaklıklarda eridiklerini söyleyebilir misiniz?

Katı maddeler---Erime sıcaklığı(°C)
Demir-------------1535
Kurşun------------327
Bakır-------------1084
Altın-------------1065
Gümüş-------------961
Kalay-------------232

Suyun donması için sıcaklığın kaç oC olması gerekir? Suyun donması sırasında sıcaklığının değişip değişmeyeceği hakkında ne düşünürsünüz?
Saf sıvı maddelerin katı hâle geçtiği sıcaklığa donmasıcaklığı denir. 6 ve 7. etkinliklerde oluşturduğunuz grafikleri inceleyerek suyun erime ve donma sıcaklıklarını söyleyiniz. Yaptığınız deneylere dayanarak aynı saf maddenin erime ve donma sıcaklıklarının birbirine eşit değerlerde ve sabit olduğunu söyleyebilir misiniz?

Demir, kalay, bakır, altın gibi katılar çok yüksek sıcaklıklarda erir. Mazot, benzin gibi sıvılar da düşük sıcaklıklarda donar.
Her saf maddenin erimedonma sıcaklığı kendine özgüdür. Örneğin buzun 0 °C’ta eridiğini ve suyun aynı sıcaklık değerinde donduğunu biliyoruz. Bu değer suya özgü bir özelliktir. Suyun donduğu sıcaklık derecesinde benzin donmaz. Erimedonma sıcaklıklarına bakarak maddeleri tanıyabilir misiniz?
Saf bir maddenin erime ve donma sıcaklıkları birbirine eşittir. Bazı saf maddelerin erime ve donma sıcaklıkları aşağıdaki tabloda görülmektedir. Maddelerin erime ve donma sıcaklıklarının bilinmesi onların kullanımında kolaylık sağlayabilir. Örneğin ampullerde 2000 °C’un üzerine kadar ısınabilen teller kullanılır. Kışın araba motorlarında suyun bulunduğu bölüme donmaması için antifriz ilave edilir. Yüksek sıcaklıklara dayanıklı camdan yapılmış bazı tencere ve kaplar pişirme amaçlı kullanılır.

Saf maddeler----Erime ve donma sıcaklığı(°C)
Su-------------- 0
Cıva---------- –39
Naftalin-------- 80
Kükürt---------- 119
Etil alkol---- –117



Isı ve sıcaklık, birbiriyle çok yakın ilişkisi olan iki kavramdır. Soğuk kış günlerinde üşüyen ellerimizi ısıtmak için sıcak kaloriferin üzerine koyarız. Bu durumda ellerimizi ısıtmak için kaloriferin yaydığı ısıdan yararlanıyor olabilir miyiz?
Bütün maddelerin bir sıcaklığı vardır. Bazı maddelerin sıcaklığı yüksek bazılarının sıcaklığı da düşük olabilir. Farklı sıcaklıklardaki bu maddeler birbirine temas ettirilirse sıcaklıkları nasıl değişir?


Sıcaklıkları farklı iki madde temas ettirildiğinde sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye ısı akışı olur. Isının akış yönü, her zaman sıcaklığı yüksek olan maddeden düşük olan maddeye doğrudur. Isı alışverişi maddelerin sıcaklıkları eşitlenene kadar devam eder.
Isı ve sıcaklık farklı kavramlardır. Isı, sıcaklıkları farklı maddeler arasında alınıp verilen enerjidir. Isı alışverişi sonucu maddelerin sıcaklığı değişir. Isı bir enerjidir. Isı kalorimetre ile ölçülür. Birimi kalori ve jouledür (jul). Fakat sıcaklık bir enerji değildir. Sıcaklık termometre ile ölçülebilen bir büyüklüktür. Sıcaklığın birimi °C’tur (derece selsiyus). Maddelere ısı verildiğinde maddelerin sıcaklığı yükselir. Bunlara göre ısı ve sıcaklığın birbirinden farklı olduğunu söyleyebiliriz.


SorularıCevaplayalım
• Cisimlerin ısı alıp vermesiyle hacimleri arasında nasıl bir ilişki vardır? Açıklayınız.

Isınan maddelerin boyutları büyür. Maddelerin boyutlarında görülen bu değişiklikler genleşme olarak adlandırılır.
Genleşmenin tersi büzülmedir. Büzülme olayında maddelerin hacimlerinde küçülme olur. Isı kaybeden yani soğuyan maddeler büzülür. Ancak soğuyan su, buz hâline geçtiğinde hacmi büyür.

Yaptığınız etkinlikte de metal kürenin ısı aldığında hacminin arttığını yani genleştiğini, ısı verdiğinde ise hacminin azaldığını yani büzüldüğünü gözlemlemiş olmalısınız.

İçinden sıcak su geçen boruların bağlantı yerlerinde resimdeki gibi kıvrımlar bırakılır. Bu kıvrımlar bırakılmasının nedeni boruların genleştiklerinde kırılmalarını önlemek içindir.
Katılar gibi sıvı maddeler de genleşir. Sıvı maddelerin genleşme özelliğinden yararlanarak termometreler yapılmıştır.

Duvar termometresi ile ortamın sıcaklığı ölçülür.
Vücut sıcaklığını ölçmek için hasta termometresi kullanılır.


Isı havayı nasıl etkiler?


Katılarda olduğu gibi gazlar da ısınınca genleşir. Isıtma durdurulduğunda ise gazların hacmi küçülür.

Isınma ve soğuma sonucu maddelerde oluşan genleşme ve büzülme olaylarına günlük yaşamda pek çok örnek verebiliriz.
Bilim insanları gazların genleşmesinden yararlanarak içinde insanları taşıyabilen balonlar yapmışlardır. Bu balonların nasıl uçtuğunu merak ettiniz mi?
Balonların uçmasında gazların genleşmesi özelliğinden yararlanılır. Balonun içindeki hava ısıtılır. Isınan hava genleşir ve balon havada yükselir. Isıtma işlemi bitirilince balonun içindeki hava büzülür ve balon aşağı doğru hareket etmeye başlar.


Yukarıdaki fotoğrafları dikkatlice incelediğinizde bir metal çubuğun ısı enerjisi etkisiyle genleştiğini görürsünüz. Bu metal çubuk bir metal çiftidir. Metal çifti genleşmeleri farklı metallerin birbirine perçinlenmesiyle elde edilir. Metal çiftleri termostatlarda, metal termometre gibi araçlarda kullanılır.



Gözlük camları, çerçeveye yerleştirilirken çerçeve ısıtılarak genleştirilir. Genleşen çerçevenin içine cam takılır. Çerçeve soğuyunca büzülür ve camı sıkıca kavrar.
Genleşmenin olumlu etkilerinden bazılarını öğrendiniz. Buna karşın genleşme yüzünden ortaya çıkan bazı istenmeyen durumlarla da karşılaşabilirsiniz. Örneğin bağlantı yerlerinde gerekli boşlukların bırakılmadığı tren rayları, yazın genleşerek bozulur. Genleşme büzülme miktarları iyi ayarlanmazsa elektrik telleri kışın kopabilir.
Isıya dayanıklı olmayan soğuk cam bardağa sıcak su koyulduğunda, suyun bardağa değdiği yerin iç ve dış yüzeylerinin farklı genleşmesi nedeni ile cam bardak çatlar ya da kırılır.



Sorular
1. Isı alınca genleşenler hangileridir? .......................................................................................................................................

2. Madde dış ortama ısı verince hangi olaylar gerçekleşir? ......................................................................................................................................

3. Isının maddeler üzerindeki en belirgin etkileri hangileridir? .....................................................................................................................................


E. Aşağıda açıklaması verilen cümleleri tamamlayınız.

• Buharlaşma ile erime birbirine benzer. Çünkü ...................................................... ...................................................................................................................................

• Yoğuşma ile donma birbirine benzer. Çünkü ....................................................... ...................................................................................................................................


F.Aşağıdaki soruların doğru cevabını işaretleyiniz.

1. “Birbiriyle temas eden maddelerden .......................................... olanı ısı alır.”
Yukarıdaki cümlede yer alan noktalı yere aşağıdaki kavramlardan hangisi gelmelidir?
A) Sıcak
B) Sıvı
C) Katı
D) Soğuk

2. “Termometreler, sıvıların ......................................... özelliğinden yararlanılarak
yapılmıştır.” Yukarıdaki cümlede noktalı yere aşağıdaki kavramlardan hangisi gelmelidir?
A) Genleşme
B) Erime
C) Donma
D) Kaynama

3. Aşağıdakilerden hangisi maddelerin ayırt edici özelliğidir?
A) Hacim
B) Kütle
C) Biçim
D) Kaynama sıcaklığı

4. Saf bir maddenin erime sıcaklığı aşağıdakilerden hangisine eşittir?
A) Kaynama sıcaklığına
B) Donma sıcaklığına
C) Buharlaşma sıcaklığına
D) Yoğuşma sıcaklığına

5. Islak çamaşırlar kışın da kurur. Bunun sebebi aşağıdakilerden hangisidir?
A) Buharlaşmanın her sıcaklıkta olması
B) Çamaşırlarda az miktarda su bulunması
C) Kışın havada fazla nem olması
D) Kışın rüzgârın çok olması

6. Erime ile donma arasındaki ilişkinin benzeri, buharlaşma ile aşağıdakilerden hangisinde vardır?
A) Kaynama
B) Erime
C) Yoğuşma
D) Donma

7. Ağzı açık kapta kaynamakta olan bir sıvının aşağıdaki özelliklerinden hangisi değişmez?
A) Isı
B) Sıcaklık
C)Kütle
D) Hacim

KONU KAZANIM KAVRAMA TESTİ ÇÖZMEK İÇİN TIKLA >https://www.kavramaca.com/forum/viewtop ... =137&t=119