Prof. Dr. Sinsi
|
Maddenin Doğada Bulunuş Halleri Ve Özellikleri Nelerdir?
Maddenin doğada bulunuş halleri ve özellikleri nelerdir?
Maddenin doğada bulunuş halleri ve özellikleri nelerdir?
SUYUN DOĞADA BULUNUŞ ŞEKİLLERİ
Su doğada;- Katı (buz),
- Sıvı (su) ve
- Gaz (su buharı) şeklinde bulunur

Su ısı etkisiyle;
* nem, * sulu sepken,
* bulut, * dolu,
* sis, * çiy,
* yağmur, * kırağı,
* kar gibi hava olaylarını oluşturur
- NEM: Yeryüzündeki su kaynaklarından buharlaşarak atmosfere karışan suya nem denir

- BULUT: Nemli havanın yükselmesiyle oluşan, su buharı, su zerrecikleri, buz kristalleri ya da bunların karışımına bulut denir

- SİS: Bol su buharı taşıyan havanın, yeryüzüne yakın yerlerde yoğuşmasından meydana gelen bulutlara sis denir

- YAĞMUR: Su buharı yüklü bulutlar, soğuk hava tabakalarına rastlayınca, su buharı yoğuşur, damlalar halinde yeryüzüne düşer
Buna yağmur denir
- KAR: Bulutlar,0 derecenin altında bir hava katmanına girince, küçük su damlaları birden bire donarak altı köşeli kar tanecikleri şeklinde yeryüzüne düşerler

- SULU SEPKEN: Yağmurla karışık kara, sulu sepken denir

- DOLU: Yağmur damlaları yere düşerken, kuvvetli rüzgarlar, bunları yukarılardaki daha soğuk hava katmanlarına iter
Damlalar donar Buna dolu denir
- ÇİY: Yer yüzü gündüz ısınır, gece soğur
Nemli havadaki su buharı, bitkiler ve taşlar üzerinde yoğuşarak su damlacıkları oluşturur Buna çiy denir
- KIRAĞI: Çok soğuk gecelerde, havadaki su buharı, sıvı hale gelmeden donarak bitkiler, taş ve toprak üzerinde ince bir kar tabakası oluşturur
Buna kırağı denir
SU DÖNGÜSÜ
- Yeryüzündeki sular, Güneş’in ısı enerjisi etkisiyle buharlaşır

- Ayrıca bitki ve diğer canlılardan terleme yoluyla buharlaşan su, atmosfere karışır

- Atmosferde yaşanan hava hareketleriyle değişik bölgelere taşınır

- Su buharı, atmosferde soğuk hava tabakalarında yoğuşarak;
- Yağmur,
- Kar,
- Dolu şeklinde yeryüzüne iner

yağışlar
su geçirmez toprak katmanı
bulut
bulut
SU DÖNGÜSÜ
- Yeryüzündeki suların buharlaştıktan sonra yağış şeklinde tekrar yeryüzüne dönmesine su döngüsü denir

- Suyun doğadaki bu dolanımı aynı zamanda iklimleri de etkiler

- Bir bölgede uzun süre içerisinde yinelenen hava olaylarına iklim denir
ENERJİ KAYNAĞI GÜNEŞ
Güneş enerjisi;- Yeryüzündeki karaları, suları, havayı ve tüm canlıları ısıtır

- Su döngüsü ve diğer hava olaylarının oluşmasını sağlar

- Enerjisinden yararlandığımız deniz dalgaları ve rüzgarı oluşturur

- Yeryüzündeki canlıların yaşamlarının devamını sağlar

Buna göre;- Yakıtlardan elde ettiğimiz enerjinin kaynağı güneştir

- Güneş Dünya’daki enerjinin hemen hepsinin ana kaynağıdır

- Güneş enerjisini farklı enerji türlerine dönüştürebilecek teknolojiler vardır

* Güneş pilleri,
* Güneş kollektörleri
ISI VE SICAKLIK
- Tüm maddeler atom ve molekül adı verilen taneciklerden oluşur

Maddeyi oluşturan tanecikler;- Katılarda çok sıkı,
- Sıvılarda seyrek,
- Gazlarda daha seyrektir

ISI- Sıcak ya da soğuk her maddenin bir ısı enerjisi vardır

- Bir maddenin sahip olduğu ısı miktarı;
- Cinsine, kütlesine ve sıcaklığına bağlıdır

SICAKLIK- Sıcaklık maddenin aldığı ısı enerjisinin bir ölçüsüdür
Isı alan maddelerin sıcaklığı artar
ISI VE SICAKLIK FARKLIDIR- Isı bir enerji, sıcaklık ise algılamadır

- Isı maddelerde hal değişimine neden olur

- Sıcaklık termometre ile ölçülür

- Isı enerjisi birimi olarak;
- joule (jul) ve
- Calorie (kalori) kullanılır

YAKITLAR
- Yakıldığı zaman ısı enerjisi veren maddelere yakıt denir

- Günümüzde kullanılan yakıtlar üç ana bölümde incelenir:
1-Katı yakıtlar
2-Sıvı yakıtlar
3-Gaz yakıtlar- Yakıtlarda depolanmış enerjinin kökeni güneş enerjisidir

- Yeşil bitkiler besinlerini yaparken güneş enerjisini kullanır

- Milyonlarca yıl önce yaşamış ağaçlar ve dev bitkiler yer kabuğu hareketleri ile yerin derinliklerine iner
Değişime uğrayarak bugün yakıt olarak kullandığımız kömürler oluşur
- Milyonlarca yıl önce denizlerde yaşamış bitkiler ve hayvan kalıntılarının deniz tabanlarına çöküp değişimi ile petrol ve doğal gaz yakıtları oluşmuştur

YAKITLARDAN NASIL YARARLANIRIZ?
- Tüm yakıtlarda yanan madde karbondur

- Yakıtlar yanarken havadan oksijen alır

- Yanma sonucunda karbondioksit oluşur

- Fosil yakıtların (petrol, kömür, vb
) yanması sonucu zehirli gazlar oluşur
Yakıtları;- Uygun teknikle yakmalıyız

- Çevre kirliliği konusunda önlem almalıyız

- Tutumlu kullanmalıyız

NOT:Gaz yakıtlar çevreyi daha az kirletir
ISI ENERJİSİ HAREKETE DÖNÜŞEBİLİR- Yakıtların yanması ile elde edilen ısının harekete dönüştürülmesinden;
- Isı motorları (otomobil, kamyon, vb
),
- Buhar makineleri (buharlı tren),
- Buhar türbinleri (termik elektrik santralleri) yapılmıştır
ISI BİRİMLERİ- Jul (j) ve kalori (cal) dir

- 1 kalori 1 gram suyun sıcaklığını 1 derece arttıran ısı miktarıdır

- 1 cal = 4 J’dür
(1000 cal = 1 kilokalori)
- 1000 jul = 1 kilojul dür
- Vücudumuz, gereksinimi olan enerjiyi çeşitli besinlerden sağlar
Besin çeşitlerinin de verdikleri enerjiler farklıdır
Örneğin:- 100 g ekmekte : 250 cal
- 100 g patateste : 90 cal
- 100 g kuru fasulyede : 330 cal bulunur

Örnek: 11 yaşında bir çocuğun günlük enerji ihtiyacı 2100 cal’dir Buna göre enerji ihtiyacı kaç juldür
1 cal = 4 jul olduğundan
Enerji = 2100 x 4 = 8400 jul olur
Örnek: 100 g ekmeğin verdiği enerji 250 cal’dir Bir öğünde 200 g ekmek yiyen biri kaç cal enerji kazanır?
100 g ekmek 250 cal verdiğine göre;
Enerji = 2 x 250 = 500 cal olur
Örnek: 4000 jul enerji kaç kJ’dür?
1000 J = 1 kJ olduğundan
4000 J = 4000:1000 = 4 kJ bulunur
ISI ALAN MADDENİN SICAKLIĞI ARTAR- Isı enerjisi alan maddenin sıcaklığı yükselir (ısınır)

- Isı enerjisi kaybeden maddenin sıcaklığı düşer (soğur)

- Örneğin; buzdolabından çıkardığımız yemeğimizi ısıtırsak, sıcaklık yükselir
Oda sıcaklığındaki yemeği buzdolabına koyarsak bu sefer de ısı kaybederek soğur
- Aynı cins ve aynı miktardaki maddelere eşit ısı verildiğinde sıcaklık artışı aynı olur

ISI MADDELERİ ETKİLER
- Isı alan maddelerin sıcaklığı değişir

- Isı maddelerde hal değişikliğine neden olur
Isı alan katı madde sıvı, sıvı madde de gaz haline geçer
- Isıtılan maddelerin boyutları değişir, hacmi artar yani genleşir

- Isı atmosferde bazı olaylara neden olur
Rüzgar ve yağışların meydana gelmesi ısıyla ilgilidir
- Sonuç olarak ısı; sıcaklık değişimi, boyut değişimi ve hava değişimine neden olur

GENLEŞME
Isıtılan maddelerin;- Boyu uzar,
- Yüzeyi büyür,
- Hacmi artar

Buna genleşme denir - Genleşmenin tersi büzüşmedir
Soğuyan maddeler büzüşür
- Isı verilen bütün katı cisimler genleşir

- Her katı cismin genleşme miktarı farklıdır

- Genleşme katılarda ayırt edici bir özelliktir

SIVI MADDELERDE GENLEŞME- Isı enerjisi verilen bütün maddeler genleşir

- Her sıvının genleşme miktarı farklıdır

(Alkolün genleşme miktarı suyunkinden daha büyüktür )- Genleşme sıvılarda ayırt edici bir özelliktir

- Su donarken de hacmi büyür

GAZLARIN GENLEŞMESİ- Aynı derecede ısıtılan, hacimleri eşit gazlar, aynı ölçüde genleşirler

- Genleşme, gazlar için ayırt edici bir özellik değildir

- Isı etkisiyle genleşme;
- En fazla gazlarda,
- Sonra sıvılarda,
- En az katılarda olur

TERMOMETRE- Maddenin sıcaklığını ölçmeye yarayan araçlara termometre denir

- Termometreler katı, sıvı ve gazların genleşme özelliğinden yararlanarak yapılmıştır
- Üç çeşit termometre vardır:
1-Sıvılı termometre,
2-Metal termometre,
3-Gazlı termometre
HAL DEĞİŞİMİ
1-Sıvı maddenin gaz haline geçmesi (buharlaşma)
2-Gaz maddenin sıvı hale geçmesi (yoğuşma)
3-Katı maddenin sıvı hale geçmesi (erime)
4-Sıvı maddenin katı hale geçmesi (donma)
5-Katı maddenin doğrudan gaz hale geçmesi ya da gaz maddenin doğrudan katı hale geçmesi (süblimleşme) olmak üzere beş şekilde gerçekleşir
BUHARLAŞMA- Sıvı bir maddenin ısı enerjisi alarak gaz haline geçmesine buharlaşma denir

- Buharlaşma her sıcaklık derecesinde olur

- Dışarıya asılan ıslak çamaşırlar üzerindeki su damlacıkları ortamdan ısı alarak buharlaşınca çamaşırlar kurumuş olur

Buharlaşma hızı;- Sıcaklık artışıyla,
- Rüzgarla,
- Havadaki nemin azalması ve
- Sıvı yüzeyinin genişlemesiyle artar
YOĞUŞMA- Gaz halindeki bir maddenin ısı enerjisi vererek sıvı hale dönüşmesine yoğuşma denir

- Çaydanlığın emziğinden çıkan su buharına soğuk bir kaşık tutarsak, su buharı soğuk kaşık yüzeyine çarparak soğur

- Buhar, su haline dönüşerek kaşıktan damlalar halinde düşer
Bu olay yoğuşmadır
- Piştikten sonra ağzı kapatılarak bekletilen yemek tenceresinin kapağında oluşan su damlacıkları da yoğuşmadır

KAYNAMA- Sıvı içinde oluşan hızlı buharlaşmaya kaynama denir

- Kaynama, sıvı taneciklerinin gaz haline geçmesi ve sıvıyı terk etmesidir

- NOT: Kaynama süresince sıcaklık değişmez

- Su ısıtılırsa 100 derecede kaynamaya başlar

- Kaynama sıcaklığı sabittir

- Sıvıları tanımakta kullanılabilir

- Alkol 79, civa 359 derecede kaynar
ERİME- Bir katı maddenin ısı enerjisi alarak sıvı hale geçmesine erime denir

- Erime sıcaklığı: Saf bir katının sıvı hale gelmeye başladığı sıcaklık derecesine denir

- Buzun erime sıcaklığı 0 derece,
- Mumun erime sıcaklığı 56 derece,
- Demirin erime sıcaklığı 1540 derece dir

- Erime sıcaklığı; sabittir

- Büyüklüğü maddenin kütlesine bağlı değildir
Saf katıları tanımakta kullanılır
DONMA: Sıvı haldeki bir maddenin ısı enerjisi vererek katı hale geçmesine dona denir - Örnek: Bir kap içindeki suyu buzdolabının buzluğuna koyarak bekletirsek, bir süre sonra katı hale geçer

- Donma sıcaklığı: Saf bir sıvının donmaya başladığı sıcaklık derecesine denir

- Suyun donma sıcaklığı 0 derece,
- Mumun donma sıcaklığı 56 derece,
- Demirin donma sıcaklığı 1540 derecedir

- Donma sıcaklığı her maddenin sabittir
- Saf maddelerin erime donma sıcaklıkları eşittir
SÜBLİMLEŞME- Katı haldeki bir maddenin ısı enerjisi alarak sıvılaşmadan doğrudan gaz haline geçmesine, ya da gaz halindeki bir maddenin ısı enerjisi vererek sıvılaşmadan doğrudan katı hale geçmesine denir

- Naftalin ve iyot süblimleşir

NOT: Hal değişimi maddenin kütlesini değiştirmez
YOĞUNLUK (ÖZKÜTLE)- Bir maddenin birim hacminin kütlesine yoğunluk ya da özkütle denir

- Ayırt edici bir özelliktir

Yoğunluk birimleri;- Kg/m küp
- g/mL
- g/L
- g/cm küp tür

- Bir maddenin atıldığı sıvıda batması veya yüzmesi yoğunluğa bağlıdır

SUYUN KATI VE SIVI HALLERNİN YOĞUNLUK FARKININ ÖNEMİ- Suyun genleşmesi diğer maddelerden farklıdır

- Su soğurken hacmi küçülür

- +4 derecede en küçük hacme ve en büyük yoğunluğa sahip olur
(1 g/cm küp)
- 0 derecede buz olunca hacmi büyür, yoğunluğu azalır
Buz sudan hafif olur
Bu nedenle;- Su yüzeyinde donan su, buz tabakası oluşturarak yüzer

- En soğuk günlerde bile deniz ve göllerin diplerindeki sıcaklık +4 dereceden aşağı düşmez

- Deniz göllerin diplerindeki su donmadığından, buradaki canlılar yaşamlarını sürdürürler

- Ortam sıcaklığı düştükçe deniz ve göl yüzündeki buz tabakası kalınlaşır ve alt tabakalardaki suyun soğumasını önler

|