Genleşme ve Büzülme
6. Sınıf Fen Bilimleri · Fencim Akademi
Bir köprünün bağlantılarında küçük boşluklar ve hareket payları bulunabilir. Bu ayrıntılar, yapının sıcak günlerde biraz genişlemesini ve soğuk günlerde daralmasını karşılayacak biçimde tasarlanır. Maddenin sıcaklığı değiştiğinde boyutları da değişebilir.
Genleşme ve büzülme
Bir maddenin sıcaklık değişimine bağlı olarak boyutlarının ve hacminin artmasına genleşme, azalmasına büzülme denir. Çoğu madde uygun koşullarda ısıtıldığında genleşir, soğutulduğunda büzülür. Ancak bu, bütün maddelerin bütün sıcaklık aralıklarında aynı davranışı gösterdiği anlamına gelmez.
Genleşme için hâl değişimi gerekmez. Isınan bir metal çubuk hâlâ katı kalırken uzayabilir. Soğuyan bir sıvının hacmi, sıvı hâli korunurken azalabilir.
Tanecik modelinde ne değişir?
Isınmayla taneciklerin hareketi değişir ve çoğu maddede tanecikler arasındaki ortalama uzaklık artar. Böylece maddenin kapladığı hacim büyür. Soğumada bu uzaklık azalabilir.
Taneciklerin kendileri şişip büyümüş gibi çizilmez. Aynı madde miktarının genleşmesi, yeni tanecik oluştuğu anlamına da gelmez. Dışarıyla madde alışverişi olmayan bir örnekte kütle korunurken hacim değişebilir.
Farklı hâllerde örnekler
Bir metal küre soğukken halkadan geçebilirken küre ısıtıldığında geçemeyebilir. Bu karşılaştırma, kürenin hacminin arttığını gösterir. Aynı anda halka da ısıtılıyorsa onun boyut değişimi de değerlendirilmelidir.
Sıvılı termometrelerde uygun sıvının sıcaklıkla hacim değiştirmesinden yararlanılır. Dar boruda görülen seviye değişimi, küçük hacim değişimlerinin okunmasını kolaylaştırır. Termometrenin çalışma aralığı ve kullanılan sıvı bu nedenle önemlidir.
Ağzına esnek balon takılmış bir şişedeki hava ısındığında, uygun koşullarda balonu genişletebilir. Şişenin içi “boş” değildir; hava içerir. Gaz her kapta aynı biçimde hacim artışı göstermez: Sert ve kapalı bir kapta hacim sabit kalabilir. Bu yüzden genleşme örnekleri, maddenin genişleyebildiği koşullarla birlikte açıklanır.
Maddenin türü ve genleşme miktarı
Başlangıç boyutları ve sıcaklık değişimleri aynı olan farklı katı maddeler farklı miktarlarda genleşebilir. Genleşme davranışı, saf maddeleri karşılaştırmada kullanılabilen özelliklerdendir.
Güvenilir bir karşılaştırmada malzeme türü değiştirilirken başlangıç uzunluğu ve sıcaklık artışı aynı tutulur. Aynı süre ısıtmak her zaman aynı sıcaklık artışı oluşturmaz; maddelerin enerji alışverişi farklı olabilir. Bu nedenle yalnız ısıtma süresine bakmak yeterli değildir.
Birbirine bağlı iki farklı metalin farklı miktarlarda genleşmesi bükülmeye yol açabilir. Bazı termostatlar bu davranıştan yararlanarak sıcaklığa bağlı kontrol sağlar. Burada bükülme, iki metalin her koşulda aynı miktarda uzamamasının sonucudur.
Günlük yaşamdaki sonuçlar
Köprülerde ve bazı ray bağlantılarında genleşmeye uygun düzenekler kullanılır. Sıcaklık farklarının tekrar etmesi, kayaçlardaki farklı minerallerin farklı genleşmesiyle birlikte zamanla çatlamaya katkıda bulunabilir. Bu olay tek seferde bütün kayanın kuma dönüşmesi anlamına gelmez.
Suyun donarken hacminin artması, “soğuyan her madde mutlaka küçülür” genellemesinin geçerli olmadığını gösterir. Genleşme ve büzülme açıklamalarında maddenin türü, sıcaklık aralığı ve hâl değişimi olup olmadığı birlikte değerlendirilir.
Hızlı Tekrar
Genleşme hacim artışı, büzülme hacim azalmasıdır. Hâl değişimi olmadan da gerçekleşebilir.
Genellikle değişen taneciklerin boyutu değil, aralarındaki ortalama uzaklıktır. Karşılaştırmada başlangıç boyutu ve sıcaklık değişimi aynı tutulmalıdır.
Kaynakça ve Telif
Bu konu anlatımı, ilgili Millî Eğitim Bakanlığı Fen Bilimleri öğretim programı ve aşağıdaki bilimsel/eğitsel kaynaklardan doğrulanan bilgiler temelinde Fencim için özgün olarak hazırlanmıştır.
Başlıca Kaynaklar
- MEB — 6. sınıf Maddenin Ayırt Edici Özellikleri öğretim programı
- OpenStax — Katı ve sıvılarda ısıl genleşme
- OpenStax — Sıcaklık ve tanecik hareketi
Telif ve Kullanım Uyarısı
© Fencim — Tüm hakları saklıdır.
Fencim tarafından özgün olarak hazırlanan metinler ve Fencim'e ait özgün görsel çalışmalar; yazılı izin olmaksızın bütünüyle veya esaslı kısmıyla kopyalanamaz, yeniden yayımlanamaz ya da başka bir internet sitesinde/dijital platformda Fencim içeriği yerine kullanılamaz.
Üçüncü taraf kaynaklara, eserlere, markalara ve diğer fikrî mülkiyet unsurlarına ait haklar ilgili hak sahiplerine aittir.
Konuyu Anladın mı?
“Hızlı Tekrar” bölümünü okuduktan sonra metne bakmadan konunun ana fikirlerini kendi cümlelerinle açıklamayı dene. Metindeki bir örneği seçip hangi kavramı anlattığını söyle. Takıldığın noktada ilgili başlığa dönerek yeniden okuyabilirsin.