ÖzKütle (Yoğunluk) - Fen Bilgisi

Ödev/Tez'in Kategorisi : Fen Bilgisi
Ödev/Tez'in Dosya Türü : Microsoft Word

Fenbilgisi Dersi, Fizik Dersi Yorum ekleyin







Maddelerin 1 cm3’ünün gram cinsinden kütlesine öz kütle denir Öz kütle (d) ile gösterilir Kütle (m) ve hacim (V) arasında d=m/v bağıntısı vardır Öz kütlenin birimi g/cm3 dür



Saf maddelerin (element ve bileşik) öz kütleleri sabittir Karışımların öz kütleleri ise sabit değildir Bir maddenin öz kütlesinden söz ederken sabit bir sıcaklıktaki öz kütlesinden söz edilmelidir Sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden öz kütlesi de değişir

Özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgindir Öz kütle, maddenin karakteristik özelliği olmasına rağmen yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılamayabilir Bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla ayırt edici özelliğinin incelenmesi gerekir Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin g/cm3 cinsinden öz kütleleri verilmiştir Madde Öz kütle Madde Öz kütle Altın 19,30 Zeytin yağı 0,910 Kurşun 11,30 Benzin 0,879 Bakır 8,92 Etilalkol 0,780 Demir 7,86 Oksijen 1,4310–3 Alüminyum 2,70 Hava 1,2910–3 Kloroform 1,49 Azot 1,2510–3 Su (+4°C) 1,00 Helyum 1,7810–4




Yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılabilir mi? Nikelin özkütlesi 8,9 g/cm3’tür Acaba özkütlesi 8,9 g/cm3 olan bir madde nikel midir? Yoksa başka bir madde olabilir mi? Demirin özkütlesi 7,86 g/cm3 ve gümüşün özkütlesi 10,5 g/cm3’tür Belli bir oran da demir ve gümüşten karıştırarak özkütlesi 8,9 g/cm3 olan alaşım hazırlanabilir Bu durumda özkütleleri 8,9 g/cm3 olan madde nikel de olabilir, demir – gümüş alaşımı da olabilir (Birden fazla madde aynı özkütleye sahip olabilir) Demek ki, özkütle yalnız başına tam anlamıyla ayırt edici olma özelliği göstermeyebiliyor

Çoğu zaman maddenin diğer ayırt edici özellikleri de yalnız başına maddeleri tanımaya yetmeyebilir
Buna göre, bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla özelliğinin incelenmesi gerekir

<div id="post_message_6345">ÖZKÜTLE (YOĞUNLUK)

Bazı maddeleri birbirinden ayırt etmek kolaydırÖrneğin su ile sütü birbirinden kolaylıkla ayırt edebilirizFakat etil alkol ile suyu kolay kolay ayırt edemeyiz
Maddeleri birbirinden ayırt ede bilmek için özkütle, erime noktası, donma noktası, esneklik ve özısı gibi ayırt edici özelliklerden yararlanılır

Bir maddenin birim hacminin kütlesine özkütle veya yoğunluk denirBirim hacim olarak 1 cm3, kütle birimi olarak da g alırsak, özkütle birimi g/cm3 olur
Bir maddenin kütlesi(m) hacmi(v) bilinirse ;o maddenin özkütlesi (d), d=m/v bağıntısı ile bulunabilir

Bir maddenin kütlesi ile hacmi orantılı oalrak değişmektedirAynı madde için kütlenin hacme oranı sabittir

Uluslar arası birim sisteminde (SI) kütlenin birimi kg hacmin birimi m3 tür Buna göre özkütlenin birimi kg/m3 olur Yani hacmi 1m3 olan cismin kütlesi, özkütleyi verir

Günlük yaşantıda ve laboratuar ortamında kütle birimi olarak gram (g) , hacim birimi olarak litre (L)veya santimetreküp (cm3) kullanılmaktadırBuna göre özkütle birimi g/L veya g/cm3 olmaktadır

Katıların Özkütlesi

Özkütlenin ölçüle bilmesi için önce kütle ve hacim ölçülmesi gerekirKütle ve hacim ölçülmesi katı, sıvı ve gazlarda farklı yöntemlerle yapılmaktadır
Katılar geometrik bir şekle sahip olduklarında, boyutları ölçülerek hacim hesaplanır Kütlede eşit kollu terazi ile ölçülür Kütle/hacim oranından özkütle bulunur

Sıvıların Özkütlesi


Sıvıları birbirinde ayırt etmenin en kolay yolu yoğunluğunu bulmaktırSıvıların yoğunluğu dansimetre yada piknometre ile ölçülür

Kütle/hacim oranı sıvının miktarına değil, türüne bağlıdırBu yüzden farklı olan sıvı maddelerin kütle/hacim oranları da farklıdırÖzkütle sıvılar için ayırt edici bir özelliktir

Sıvı karışımının özkütlesi bulunurken sıvıların birbiri içinde çözünüp, çözünmediğine dikkat etmeliyizSıvılar birbiri içinde çözünüyorsa hacim küçülmesi olur, çözünmüyorsa olmaz

Eğer sıvılar birbiri içinde çözünmüyorsa karışımın özkütlesi:
dk = mtop / vtop = m1 + m2 / v1 + v2 bağıntısından bulunur

Karışımdaki sıvıların hacimleri eşit ise :
Dk = m1 + m2 / v1 + v2 = d1v + d2v / v + v bağıntısından bulunur

Karışımdaki sıvıların kütleleri eşit ise:
Dk = m1 +m2 / v1 +v2 = m + m / m / d1 + m / d2 bağıntısından bulunur

Gazların Özkütlesi
Gazların kütle/hacim oranını ölçmek,katı ve sıvılara göre oldukça zordur Çünkü gazların çok büyük hacimleri doldurması kütlenin ve hacmin ölçülmesini güçleştirirAyrıca gazların hacimleri sıcaklık ve basınç etkisi ile önemli ölçüde değişmektedirBu nedenle gazların özkütlesi sabit değildir

Bazı Maddelerin Özkütleleri (Yoğunlukları)

Katılar
Madde ÖZKÜTLE (g/cm3)Gümüş10,50Bakır8,90Demir7,80Çinko7,10İyot4,30Kükürt2,40Yemek tuzu2,20Buz0,79Platin 21,4Altın19,3Kurşun11,3Bronz8,8Kalay7,29Alüminyum2,70Sodyum klorür2,16Potasyum nitrat2,11Pirinç8,4
Gazlar
Madde ÖZKÜTLE (g/cm3)Karbondioksit1,810 üzeri-3Oksijen1,310 üzeri-3Hava1,2910 üzeri-3Azot1,210 üzeri-3Helyum1,810 üzeri-4Hidrojen8,410 üzeri-5Klor3,2110 üzeri-3Bütan25210 üzeri-3Hidrojen klorür1,6410 üzeri-3Amonyak7,7110 üzeri-4Etilen1,2610 üzeri-5

Sıvıların özkütlesinin ölçülmesinde dansimetre ya da piknometre’den yararlanma

Yoğunluk ölçerler, doğrudan yoğunluğu verecek biçimde taksimatlandırılmış aygıtlardır; kimi zaman çeşitli sulu çözeltilerin derişimini tamamlamak üzere derecelendirilirler Bu durumda kullanım biçimine göre aygıta asitölçer, alkolölçer, sütölçer vb adları verilir Yandaki şekilde yani Rousseau yoğunlukölçerinde sütun üzerinde bir mn işareti bulunan küçük bir başlık geçirilmiştir Aygıt damıtılmış su içerisine atılır; başlık mn çizgisine kadar damıtık su ile doldurulursa su düzeyi sütunun 1 taksimatına gelir Başlık bir başka sıvı ile doldurulursa, su düzeyindeki taksimat doğrudan yoğunluğu verir Aygıt yoğunluğu bilinen sıvılar kullanılarak ayarlanır Yoğunluk ölçer az miktardaki sıvıların yoğunluğunu ölçmeyi sağlar



Sıvı içindeki hacimleri sabit olan, fakat ağırlıkları azalıp çoğaltılabilen sabit hacimli yoğunlukölçerler (örneğin Fahrenheit yoğunlukölçeri ) ve sıvı içindeki hacimleri sıvının yoğunluğuyla değişen sabit ağırlıklı yoğunluk ölçerler olmak üzere iki tür yoğunluk ölçer vardır En çok kullanılan yoğunluk ölçerler sabit ağırlıklı yoğunluk ölçerlerdir Sabit ağırlıklı bir yoğunluk ölçerle bir sıvının yoğunluğu yada bir çözeltinin derişimi,çok duyarlı olmamakla beraber oldukça çabuk belirlenir


Sabit hacimli yoğunluk ölçerler; dalan kısmın V hacimi sabit kalmak koşuluyla değişik özgül ağırlıklı sıvılar içine daldırılan yoğunlukölçerin dengede kalabilmesi için ağırlığının değiştirilmesi gerekir Bu amaçla yoğunluk ölçerin üzerine yerleştirilmiş bulunan bir terazi kefesine işaretlenmiş kütleler konur Eklenen yada çıkarılan kütlelerin ağırlıklarına göre sıvının özgül ağırlığı belirlenir


Sabit ağırlıklı yoğunluk ölçer Sıvının özgül ağırlığı değiştiği zaman dalan kısmın V hacmi de değişir Bu hacimdeki küçük değişmelerin değerlendirilmesi için yoğunlukölçerin üst tarafı üzerinde taksimat bulunan bir çubuk şekline getirilmiştir; bu çubuk üzerinden sıvının serbest yüzü hizasındaki değer okunabilir Dolayısıyla sabit ağırlıklı yoğunlukölçerler özgül ağırlığın doğrudan doğruya okunmasını sağlarlar ve üzerindeki taksimat ne kadar sık ise o kadar duyarlıdırlar Sudan daha ağır sıvılar için yapılan yoğunluk ölçerler saf suya daldırıldıkları zaman su düzeyi çubuğun üst tarafında bulunur; buna karşılık sudan daha hafif sıvılar için yapılanlar saf suya batırıldıklarında su düzeyi çubuğun alt tarafında yer alır Bu araçlar üzerindeki taksimata göre yoğunlukölçer (bu durum da üzerindeki taksimat doğrudan doğruya yoğunluğu verir ve suya daldırıldıklarında 1 değeri okunur; taksimat çizgileri arasındaki mesafe aynı değildir) yada asit ölçer, alkolölçer, tuzölçer, sütölçer vb adlarını alırlarBunun nedeni üzerindeki özel taksimatın bir asit, alkol yada tuz çözeltisinin derişimini veya sütün içindeki yağlı maddelerin oranı vb vermeleridir; bunlar su içinde 0 taksimatına kadar dalarlar


Baumé yoğunlukölçeri:Sabit ağırlıklı bir yoğunlukölçerdir1961 yılından beri yasal olmayan(Baumé derecesi cinsinden) taksimatı gelişi güzel seçilmiş olmakla beraber Baumé tarafından tasarlanan araç ve birim kullanılarak herhangi bir çözeltinin derişiminin belirlenmesine olanak verir
__________________

Paylaşım İçin Teşekkürler