Cevap: Madde ve Özellikleri konu anlatımı yazısında kütle, hacim, özkütle, dayanıklılık, adezyon, kohezyon, kılcallık ve yüzey gerilimi konularını ele aldık. Madde ve özellikleri önemli bir konu olup ileride işleyeceğimiz bazı konuların temelini oluşturmaktadır. Bu sebeple Madde ve Özellikleri Konu Anlatımı yazısını dikkatle okumanızı tavsiye ediyoruz.
Yazı içeriği göster
Madde ve Özellikleri
Ayrıntılı Konu Anlatımı
Madde
Madde: Boşlukta yer işgal eden, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan tanecikli yapılara madde denir. Kalem, tahta, ayakkabı gibi şeyler maddedir. Radyo dalgaları, ses, ışık gibi şeyler ise madde değildir. Bütün maddeler tanecikli yapıdan oluşur ve içlerinde boşluklu yapı vardır.
Cisim
Cisim: katı maddelerin şekil verilmiş hallerine denir. Altın madde iken bilezik cisim olarak ifade edilir.
Madde ve Özellikleri – Özkütle, Kütle ve Hacim Arasındaki İlişki
Madde ve Özellikleri konusunu anlayabilmek için öncelikle Özkütle, Kütle ve Hacim kavramlarının anlamlarını ve bu kavramların birbirleri ile olan ilişkilerini iyi anlamamız gerekli. Aşağıda bu üç kavramın açıklamalarını ve birbirleri ile olan ilişkilerini açıkladık.
Kütle:
Değişmeyen madde miktarına kütle denir.
Eşit kollu terazi ile ölçülür.
“m” harfi ile gösterilir.
Temel büyüklüktür.
Maddeler için ortak özelliktir.
Birimi kg’ dır. Çok küçük ve büyük kütleleri ifade etmekte kg yeterli olmayabilir. Bu durumda onları ifade edebileceğimiz alt ve üst katlarını kullanırız. Bu katları tanıyalım;
1 ton = 1000 kg
1 kental(q) = 100 kg
1 kilogram (kg) = 1000 gr
1 hektogram (h gr) = 100 gr
1 dekagram (da gr)= 10 gr
gr (gram)
10 desigram (d gr ) = 1 gr
100 santigram(c gr) = 1 gr
1000 miligram (m gr) = 1 gr
İlk başta çok karılık gelen bir tablo gibi katılıyorum. Fakat birkaç işlem yapınca gerçekten kolay olduğunu göreceksiniz. Öncelikle ön yargınızı bir kenara bırakın ve işlemlere odaklanın. Yaptığımız işlem sadece matematikteki oran ve orantı başka bir şey değil.
Gramdan yukarı doğru giderken 10 ile çarpıyoruz aşağı inerken ise 10’a bölüyoruz.
Eşit Kollu Terazi:
Kütleleri ölçmemizi sağlayan araçlara denir. Günümüzde teknolojinin gelişmesi ile yerini elektronik tartılara bıraksa da hala kullanılmaktadır. Bazı manav ve pazarlar da hala görmek mümkün. Sağında ve solunda iki ayrı bölmesi (kefesi) olan terazilerin bölmelerinden birine kütlesi bilinmeyen cisimler yerleştirilir, diğer bölmesine ise kütlesi bilinen kilolar yerleştirilir. Terazi dengesi sağlandığında her iki taraftaki kütleler birbirine eşit olur. Bu durumda bilinen kütlelerin toplamı bilinmeyen cismin kütlesine eşit olur.
Bura da özellikle dikkat etmemiz gereken tek şey ısrarla terazi dengededir kelimesini yakalamak. Dengede sözcüğü varsa gönül rahatlığı ile kefelerde ki kütleler eşitlenebilir. Fakat soruda dengede kelimesi yoksa eşitlik yapamayız.
madde ve özellikleri eşit kollu terazi
madde ve özellikleri kütleler
madde ve özellikleri eşit kollu terazi
Hacim:
Cisimlerin uzayda kapladıkları boşluğa hacim denir.
“V” harfi ile göterilir.
Birimi “m3” tür.
Türetilmiş büyüklüktür.
Maddeler için ortak özelliktir.
Hacimleri hesaplamanın yolu cisimlerin şekillerine bağlıdır.
Kütlede olduğu gibi cisimlerin hacimleri çok büyük ve küçük ise alt ve üst katlarını kullanıyoruz.
Hacim Ölçüleri (Katılar için) Kısa Tanımı Ne Kadar
Kilometre küp Km³ 1.000.000.000 m³
Hektometre küp Hm³ 1.000.000 m³
Dekametre küp Dm³ 1.000 m³
Metre küp m³ 1 m³
Desimetre küp dm³ 1/1.000 m³
Santimetre küp cm³ 1/1.000.000 m³
Milimetre küp mm³ 1/1.000.000.000 m³
Sıvılar için genellikle litre kullanılır. 1 Desimetre küp bir litreye eşittir.
1 dm3 = 1 L = 0,001 m3
1 m3 = 1000 dm3 = 1000 L
Bu dönüşümler kütlede de vardı oran orantı yaparak hesaplayabiliriz. Zor görünür adamı korkutur ama gerçekten kolaydır. Ön yargıdan sıyrılıp birkaç soru peş peşe çözerseniz bu iş tamamdır.
ÖSYM sorularda “kg” verip cevabını “g” istiyor o yüzden bilmemiz gereken dönüşümler.
Cisimlerin Hacimlerinin Ölçülmesi
Düzgün Geometrik Cisimlerin Hacimleri
Bunların hesabı gerçekten çok kolay çünkü formülleri var. İşimiz sadece bize lazım olabilecek şekillerin formüllerini bilmek. Bunları öğrenelim şimdi:
madde ve özellikleri hacim formülleri özkütle
Bunları bilmemiz bizim için yeterli olacaktır. Verilen uzunluklar yerine yazıldığı zaman geriye kalan çarpma bölme.
Şekli Düzgün Olmayan Cisimlerin Hacimleri
Bu cisimlerin hacimlerini ölçmek için sıvılardan yardım alırız. Cisim sıvının içine atıldığı zaman sıvı seviyesi değişecektir. Bu değişim miktarı hesaplanırsa sıvının içine atılan cismin hacmi hesaplanmış olur. Bu işlemi dereceli kaplar ve taşırma kapları sayesinde yaparız.
madde ve özellikleri dereceli kap
madde ve özellikleri taşırma kap özkütle
Şimdi bir sıvı içine atılan cisme bakalım. Burada ilk kapta sıvı seviyesi belli, ikinci kapta ise sıvının içine atılan cisim ile birlikte hacmi verilmiş. İlk durum ve son durum arasındaki fark cismin hacmine eşit olur.
madde ve özellikleri dereceli kap
80-40=40cm3 olarak cismin hacmini bulmuş oluruz.
Taşırma kaplarında ise taşma seviyesine kadar sıvı ile doldurulmuş kap verilecek. İçerisine cisim atıldığında sıvı seviyesi yükselmek isteyecek fakat taşırma boşluğundan sıvı taşacak. Taşan sıvı başka bir kapta toplanır ve hacmi hesaplanır. Bulunan hacim cismin hacmine eşit olur.
madde ve özellikleri taşırma kap
Dikkat:
Bir cisim sıvı içine atıldığında cismin tamamının sıvı içinde olduğundan emin olalım ki bulduğumuz hacim cismin hacmine eşit olsun.
Her zaman sıvı içine atılan cisimler sıvının seviyesini değiştirirler.
Cisimlerin içinde boşluk yoksa yükselen sıvı cismin hacmine eşit olur.
İçinde boşluk bulunan bir cisim sıvı içine atılmış ise sıvının yükselme miktarı cismin gerçek hacmine eşit olmaz. Sünger gibi içinde boşluk olan cisimler içindeki boşlukları sıvı ile dolduracak ve sıvının yükselme miktarı düşmüş olacak.
Kuru kum soruları
Kumun da içinde boşluk olduğu için içerisine sıvı döküldüğünde sıvı seviyesi hemen artmaz. Öncelikle kumun içindeki boşluklar dolar sonra sıvı kapta yükselmeye başlar. Burada ilk yapmamız gereken kuma sıvı eklerken sıvı ve kum seviyesini eşitlemek olmalı. Bu durumda kumun içindeki boşluk bulunmuş olur ve gerçek hacmini bulabiliriz.
Örnek verelim: Bir kabın içinde 50cm3 seviyesinde kuru kum bulunuyor olsun. Bu kumun üzerine sıvı ilave edelim. 10cm3 su döküldüğünde sıvı kum seviyesi yine 50cm3 seviyesini gösteriyor. Daha fazla su ilave edildiğinde ise kaptaki sıvı artık kumun üzerinde artmaya başlıyor. Burada düşünülmesi gereken şey kuma su döküldüğünde sıvı seviyesi ile kum seviyesi aynı olunca olan kısmı. Bu demek oluyor ki kumun içerisinde boşluk vardı ve olan boşluk sıvı ile doldu. Yani kuru kumun hacmi 50cm3 iken kumun gerçek hacmi ise 50-10=40cm3 olarak hesaplanır.
Özkütle (Yoğunluk)
Sabit sıcaklık ve basınç altında olmak şartıyla birim hacimdeki madde miktarı olarak tanımlanır. “d” harfi ile gösterilir. Birimi kg/m3 tür. Türetilmiş büyüklüktür. Maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
d=m/v formülü ile özkütle hesaplanabilir.
Dikkat edilmesi gereken husus kütle ve hacmin birimlerini SI birim sisteminde birbirine uygun olan birimleri almalıyız.
Yine dikkat edelim sıcaklık sabit olmalı çünkü sıcaklığın değişmesi cisimlerin hacimlerini değiştirir.
Buda cisimlerin özkütlelerini değiştirir. Değişken bir özkütle de sorularda bizim işimize yaramaz.
Sabit sıcaklık ve basınç altında kütle, hacim ve özkütle grafikleri
madde ve özellikleri özkütle grafikleri
Basit bir örnek ile grafikleri yorumlayalım. Boş bir bardağa su doldurduğumuzu düşünelim. Bardaktaki suyun hacmi artarken içindeki su hep aynı su olacak yani yoğunluğu değişmez ama hacmi artar. Kütle içinde aynı yorumu yapabiliriz. Bardaktaki su kütlesi artar ama yoğunluğu değişmez. Yalnız kütle ile hacim birlikte ve sabit bir oran ile artacaktır. Bardaktaki suyun kütlesi artarken hacmi de onunla birlikte artacaktır.
Karışımların Özkütlesi
Sabit sıcaklık ve basınç altında iki yada daha fazla sıvının kimyasal özelliklerini kaybetmeden bir araya gelmesine denir. “dk” ile gösterilir.
dk=mtoplam/Vtoplam formülü ile hesaplanır.
Karışımın yoğunluğunu daha iyi anlatabilmek için yoğurt, su ve ayran üçlüsünü verelim. Yoğurt yoğun bir madde su ise yoğurta göre daha az bir yoğunlukta. İkisini karıştırdığımız zaman ise ayran oluşur. Oluşan ayranın yoğunluğu ise yoğurttan az sudan ise fazla olur. Demek istiyoruz ki karışımın yoğunluğu her zaman karışıma giren maddelerin yoğunlukları arsında bir değer alır.
Karışımın yoğunluğu için önemli olan bir hususta karışıma hacim olarak kim daha fazla gitmiş ise karışımın yoğunluğu ona daha yakındır. Ayranda düşünelim bu olayı, eğer yoğurttan fazla hacimde koyar isek ayranımız koyu olur. Sudan daha fazla hacimde koyar isek bu sefer ayranımız daha cıvık yani yoğunluğu suya daha yakın olur.
Özkütlenin Hayatımızdaki Yeri
Saf maddelerin sabit sıcaklık ve basınç altında sabit bir özkütleleri vardır. Fakat karışımların özkütleleri sabit değildir. Karışama giren maddelerin miktarına göre değişir. Özkütleri karışımları ayırırken kullandığımız gibi yeni malzemeler elde etmek içinde kullanılır.
Karışımları ayırma yöntemleri karılıma bağlı olarak değişir. Ay çekirdeği tarladan toplanınca içinde ki boş olan çekirdekleri ayırmak için rüzgar da savurarak içi boş olanlar dolu olanlardan ayrılmış olur.
Su zeytinyağı gibi karışımlar ise ayırma hunileri sayesinde ayrılırlar. Özkütlesi az olan sıvı üstte toplanır. Yoğunluğu fazla sıvı ise altta bulunur. Bu şekilde alttaki sıvı huni sayesinde ayrılır.
Özkütle sayesinde ebru sanatı yapılır. Boyaların sıvı üzerinde birikmesi sağlanır ve kağıda üzerine toplanır. Altın bilezik ve takılarda ise ayar denilen bir durum vardır. Buda yapılan cismin içerisindeki altın miktarına bağlı olarak ifade edilir. Hastanelerde yapılan tahlillerde de özkütle farkından faydalanılır. Porselen yapımında da yine özkütle vardır.
Dayanıklılık
Dayanıklılık, Madde ve Özellikleri konusunun önemli noktalarından birisidir. Dayanıklılık, katı bir cismin özelliklerini kaybetmeden basma, germe ya da sıkıştırma gibi etkilere karşı gösterdiği dirençtir. Basmak, germek ya da sıkıştırmak yani kuvvet uygulamak demektir. Katı bir cisme kuvvet uygulanırsa şeklini değiştirmek mümkündür. Şekli değişen cismin üzerinden kuvveti kaldırdığınızda eski halini tekrar alıyorsa buna esneklik denir. Örneğin, bir gitar teline kuvvet uygularsanız boyu uzar ve esner. Telin üzerinden kuvveti kaldırırsanız tekrar eski haline döner. Ancak uyguladığınız kuvvet belli bir eşik değerini aşarsa, cismin esneklik özelliği kaybolur, şekli kalıcı olarak bozulur ya da cisim parçalanır. Dayanıklılık bir katı cismin üzerine uygulanan kuvvete esnekliği bozulmadan ya da parçalanmadan ne kadar dayanabileceği anlamına gelir.
Dayanıklılık= kesit alanı / kuvvet olarak tanımlanır. Gerekli işlemler yapılırsa dayanıklılık=kesitalanı/hacim olarak bulunur. Fakat arada yapılan bu işlemleri bilmeseniz de olur. Kuvvet yerine mg yazıp, kütle yerine hacimxözkütle yazarak işlem yapma gibi ayrıntılar.
Dayanıklılık hesabı yapabilmemiz için cisimlerin hacim ve kesit alanı formüllerini bilmemiz gerekiyor. Hacim hesabını öğrenmiştik. Şimdide işimize yarayacak bazı kesit alan formüllerini verelim.
madde ve özellikleri dayanıklılık özkütle
Genellikle bu dört şekil üzerinden gelmektedir sorular. Hacim ve kesit alanları üzerinde belirtilmiştir.
Formülde kesit alanı bölü hacim yapılırsa dayanıklılık yükseklikle ters orantılı çıktığı görülür. Örneğin, dikdörtgenler prizması şeklinde binaları karşılaştırırsak, aynı taban alanına sahip iki binadan yüksek olanın daha az dayanıklı olduğu sonucuna varabiliriz. Gökdelenlerin belli bir yüksekliği aşamamalarının nedeni dayanıklılığın yükseklikle birlikte azalmasıdır.
Gelileo aynı yükseklikten düşen bir atın kemiklerinin kırıldığını ama bir köpeğin kemiklerinin kırılmadığını gözlemiş. Bizim dayanıklılığın göstergesi olarak kullandığımız kesit alanının hacme oranının, büyüklüğe göre azaldığı sonucuna varmış. Böcekler gibi küçük canlıların kendi ağırlıklarının çok daha fazlasını taşıyabilmelerinin nedeni kesit alanlarının hacimlerine oranının küçük olmasıdır. Boyutlar büyüdükçe bu oran azalır, dayanıklılık da azalır. Gergedan gibi büyük canlılar bu nedenle kendi ağırlıklarını bile ancak taşıyabilirler. Bir canlının boyutları eşit oranlarda artırıldığında dayanıklılığı azalır.
Canlılarda Dayanıklılık
Canlılarda dayanıklılık yüzey alanı/hacim olarak ifade edilir. Burada yüzey alanımızın hacmimize oranı dayanıklılığımızı belirler. Metabolizma hızımızda bu oranla orantılıdır. Bu oran yemek miktarına da yansır. Filler kendi ağırlığı kadar yemek yiyemezken fareler yerler. Yani dayanıklılığı boyutun büyüklüğü olarak algılamayalım.
Bir insan kendi ağırlığının 0,86 katını kaldırabilirken atlar yalnızca kendi ağırlıklarının yarısı kadarını kaldırabilirler. Karıncalar kendi ağırlıklarının 52 katını kaldırabilmektedirler.
İnsanları yük kaldırma bakımından karınca ile kıyaslayabilmemiz için bir insanın 4500 kg’lık (4,5 tonluk) ağırlığı kaldırabilmesi gerekir. Dünyanın en iyi haltercisi olarak gösterilen Naim Süleymanoğlu, en fazla kendi ağırlığının 3 katını kaldırabilmiştir.
Bir koşucunun hamam böceği ile yarışabilmesi için saniyede 91 metre koşması gerekir. Atletizmde en hızlı koşucunun 100 m mesafeyi 9,69 saniyede koştuğunu düşünürsek aradaki farkı daha iyi anlarız. Bu ve benzeri örnekleri çoğaltabiliriz.
Yapışma ve Birbirini Tutma ( Adezyon ve Kohezyon )
Adezyon ( Yapışma )
Farklı tür maddelerin birbirlerine uyguladıkları kuvvettir. Katı ve sıvılarda daha çok gözlenir. Farklı iki türün moleküllerinin birbirini çekmesi sonucunda oluştuğu için gazlarda pek gözlenmez. Örnek verecek olursak yağmur damlalarının cam yüzeyde damla şeklinde kalmasını verebiliriz. Su molekülü ile camın molekülleri birbirini çeker ve su damla şeklinde suya yapışarak kalır. Lensin göze yapışması, çay bardağının çay tabağına yapışması gibi örnekler çoğaltılabilir.
Kohezyon ( Yapışma )
Aynı cins moleküllerin birbirlerine uyguladıkları kuvvete denir. Su taneciklerinin birbirini çekerek dağılmadan bir arada durması örnek olarak verilir. Bu kuvvet ne kadar büyük olursa sıvıyı birbirinden ayırması zor olacaktır. Cıva bir yüzeye bırakıldığında daha küresel bir yapıya sahiptir, su ise daha yayvan bir haldedir. Bunun sebebi cıvanın kohezyon kuvvetinin daha büyük olmasıdır.
madde ve özellikleri adezyon-kohezyon konu anlatımı özkütle
Adezyon ve kohezyon kuvvetlerinin büyüklüklerine bağlı olarak sıvıların kılcal borular içindeki görünümlerinden bahsedelim biraz. Adezyon kuvveti büyük olursa sıvı kılcal boruya daha çok yapışmak isteyecek ve kenarları yukarıda kalacak. Kohezyon kuvveti büyük olursa sıvı kılcal boruda tutunmak istemeyecek ve kenarları daha aşağı inmek isteyecek.
adezyon kohezyon konu anlatımı
Yüzey Gerilimi
Yüzey gerilimi oluşması sıvının moleküllerinin birbirine uyguladıkları kuvvettir. Yani kohezyon kuvveti etkili olur. Bu kuvvet ne kadar büyük ise sıvı molekülleri arasına başka bir cismin girmesine engel olacaktır. Tabi ki uygulanan kuvvet de önemlidir. Kuvvetimiz çok büyük ise sıvı buna dayanamaz ve üzerindeki cisim sıvının içerisine girebilir.
yüzey gerilimi konu anlatımı
Sıvıların üzerinde yürüyen böcekler örnek verilebilir. Böceğin sıvıya uyguladığı kuvvet sıvılar arasındaki kohezyon kuvvetinden küçük olduğu için böcek sıvı üzerinde yürüyebilmektedir.
Yüzey gerilimini etkileyen faktörler:
Sıvının türü: Suyun, etil alkolün ve cıvanın yüzey gerilimleri farklıdır, çünkü moleküllerinin yapısı farklıdır.
Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça yüzey gerilimi azalır. Çünkü moleküllerin titreşim hareketleri artar bu nedenle aralarındaki kohezyon bağları zayıflar.
Sabun ve deterjan eklemek: Bu maddelerin molekülleri sıvının moleküllerinin arasına girip kohezyon bağlarını bozar. Ve yüzey gerilimi azalır.
Özkütle: Yüzey geriliminin özkütle ilişkisi karmaşıktır, doğrudan bir ilişki kurmamak gerekir.
Kılcallık
Kılcallık olayı sıvının çok ince yapılar içerisinde cisme tutunarak sıvının hareket etmesi olarak ifade edebiliriz. Adezyon kuvveti biraz daha ön plana çıkar. Sıvının ilerlemesi için cisme tutunması gerekir. Peçetenin bir ucu sıvıya dokundurulunca sıvının peçete üzerinde ilerlemesi. Gaz lambalarında fitilde gazın ilerleyip yanması olayları örnek olarak verilir. Bitkilerin suyu çekmesi, küp şekerin çaya dokundurulunca ıslanması, havlunun suyu emmesi gibi örneklerle desteklenebilir.
kılcallık konu anlatımı
Kılcallık ne kadar hassas ise sıvının yükselme miktarı da o kadar fazla olur. İnce boruda sıvı daha iyi yükselir. Yani kılcallık borunun kesit alanına ve adezyon ve kohezyon kuvvetine bağlıdır.
Konumuz bitmiştir bizi okuduğunuz için teşekkür ederiz.
Birazda soru çözelim:
Soru -1) Boyutları 12cm, 16cm, 16cm olan bir prizmanın içerisine yarı çapı 2cm olan kürelerden maksimum sayıda konulduğunda prizmanın içinde kalan boşluğun hacmi kaç cm3 olur?
Soru-2) İçerisinde kum ve su bulunan kaplar şekildeki gibidir. ikinci kaptaki suyun tamamı kumun üzerine döküldüğünde kum ve su karışımının hacmi 70 cm3 olarak okunuyor. buna göre kumun gerçek hacmi nedir?
Soru-3)
örnek soru konu anlatımı, özkütle
Boş iken kütlesi 120gr gelen bir şişe su ile doldurulunca kütlesi 220gr oluyor. d özkütleli bir sıvı ile doldurulunca ise kütlesi 360gr olarak ölçülüyor. Buna göre d özkütlesi kaç gr/cm3 tür?
Soru-4)
konu anlatımı, özkütle
X sıvısından 60gr Y sıvısından ise 20cm3 alınarak yapılan karışımın yoğunluğu kaç gr/cm3 olur?
Soru-5)
konu anlatımı, özkütle
Ders Sarayının sizler için hazırlamış olduğu Madde ve Özellikleri Konu Anlatımı yazısının sonuna geldik. Madde ve Özellikleri Konu Anlatımı yazımızda Fizik dersinin temel konularından olan Madde ve Özellikleri konusunu temel noktaları ve dikkat edilmesi gereken yönleri ile ele aldık.
en iyi seç
