Genleşme

Genleşme
enleşme[/url]
Genleşme, genişleme anlamından gelir Sıcaklığı artırılan bir cismin uzunluk ya da hacminin değişmesi olayıdır

Katıları, sıvıları ya da gazları oluşturan tanecikler, ortalama konumları çevresinde sürekli çalkalanma halindedirler Bu cisimlerden birine ısı biçiminde enerji verilirse, bu enerji kinetik enerji ye dönüşür; dolayısıyla, kinetik enerjisi artan tanecikler daha şiddetle çalkalanır ve daha geniş alana yayılmaya çalışırlar; yani sıcaklığı yükselen cisim (katı,sıvı, gaz) aynı zamanda genleşir


Katılarda genleşme

Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar Bu olay genleşme adı ile anılır Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı azalır ve maddenin hacmi küçülür Ayırt edici özelliktir

Maddelerin genleşmesi ya da tersine büzülmesi sırasında büyük kuvvetlerin ortaya çıkması, tren raylarında, köprü gibi yapılarda hasarlara neden olmaktadır Bu yüzden tren raylarının eklenti yerlerinde boşluklar bırakılır, köprüler demir makaralar üzerine oturtulur Çevremizdeki bu tür yapıları gözlemleyerek genleşme ile ilgili bir çok örnekler bulabiliriz

Boyca Genleşme

Bir metal çubuğun ısıtılmadan önceki ilk boyu, l0 olsun Bu metal çubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu l olur Boyca uzama miktarı (Δl);
ΔL =l-l0 = L0λΔt bağıntısıyla bulunur

Burada, l0 :Metalin ilk boyu λ:Metalin boyca genleşme katsayısı Δt = tson-tilk : Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır

Yüzeyce genişleme

Bir metal levhanın ısıtılmadan önceki ilk yüzeyi S0 olsun Bu metal levhayı ısıttığımızda, yüzey artarak son yüzeyi S olur

ΔS = S-S02 λΔt bağıntısıyla hesap edilir

Burada; S0:Metalin ilk yüzü 2λ:Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır) Δt = tson-tilk Kötüıcaklık farkıdır


Hacimce genişleme

Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V0 olsunBu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur Hacimce genleşme miktarı ΔV,
ΔV = V-V0 =V03λΔt bağıntısıyla hesap edilirBurada; V0:Metal kürenin ilk hacmi 3λ:Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır) Δt = tson-tilk : Sıcaklık farkıdır


Sıvılarda genleşme

Sıvıların ısıtılmadaki davranışlarını, katılarda olduğu gibi inceleyemeyiz Çünkü, sıvıları katılar gibi şekillendirmek, örneğin boru haline getirmek imkansızdır Bu yüzden, sıvıların, bir kap içinde incelenmeleri gerekir Ayırt edici özelliktir
Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır

ΔV = V a Δt

Bağıntıda ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı, V sıvının ilk hacmi, a sıvının hacimce genleşme katsayısıdırSuların %1,7 side yag icermektedir


Gazlarda genleşme

Gazlarda da hacmin, katı ve sıvılarda olduğu gibi sıcaklıkla arttığı kanıtını vermekte Sıcaklıkla genleşme, gazdan gaza değişmemektedir Ayırt edici özellik değildir