6. Sınıf Fen Bilimleri · Ünite 5
Isının Madde Üzerindeki Gizli Etkisi: Genleşme ve Büzülme
Maddelerin ısı alışverişiyle hâl değiştirmeden hacimlerinin ve tanecikler arası mesafelerinin nasıl değiştiğini, genleşme ve büzülmeyi inceliyoruz.
Kazanım FB.6.5.1 · 40 dk okuma
Isı Alan Madde Sadece Hâl mi Değiştirir?
Geçmiş derslerimizden hatırlayalım; buz ısı aldığında erir suya dönüşür, su ısı aldığında buharlaşır. Yani maddeler ısı aldığında hâl değiştirebilir ve tanecikleri arasındaki mesafe artar. Peki, bir maddeye ısı verdiğimizde her zaman hâl mi değiştirir? Mesela yazın güneşin altında çok ısınan demir bir park bankı eriyip sıvıya dönüşüyor mu? Hayır! Peki ama bu bankın içindeki görünmez taneciklere ne oluyor?
İşte burada bilimsel bir dedektiflik yapalım! Madde hâl değiştirmese bile, ısı aldığı için tanecikleri sahip olduğu enerjiyle daha hızlı hareket etmeye başlar. Bu hareketlilik, taneciklerin birbirini itmesine ve aralarındaki mesafenin az da olsa açılmasına sebep olur.
Genleşme ve Büzülme Nedir?
Isı alan maddelerin tanecikleri arasındaki mesafenin artarak hacimlerinin büyümesine 'genleşme' diyoruz. Tam tersi bir durumda, yani çevreye ısı vererek soğuyan maddelerin tanecikleri yavaşlar, birbirine yaklaşır ve maddenin hacmi küçülür. Buna da 'büzülme' adı verilir.
Günlük Hayattan İpuçları
Etrafımıza dikkatlice bakarsak, maddelerin ısınıp soğumasıyla nasıl hacim değiştirdiğini görebiliriz. İşte bazı ilginç örnekler:
- Yaz aylarında hava ısındığında ısı alan elektrik direklerindeki tellerin boyunun uzayarak sarkması (Genleşme).
- Kış aylarında çevreye ısı veren aynı elektrik tellerinin boyunun kısalıp gerginleşmesi (Büzülme).
- Sıkışmış ve açılmayan metal bir kavanoz kapağını sıcak suya tuttuğumuzda kapağın hacminin büyüyüp gevşemesi (Genleşme).
Gördüğünüz gibi fen bilimleri sadece kitaplarda değil, sokağımızda ve hayatımızın tam merkezinde! Maddeler sıcaklık değişimlerine karşı adeta dans ederler; ısınınca kollarını açıp yayılırlar, soğuyunca ise üşümüş gibi birbirlerine sarılıp küçülürler.
Isının Madde Üzerindeki Gizli Etkisi: Genleşme ve Büzülme: Alıştırma Soruları
1. Isı alan bir maddenin tanecikleri arasındaki mesafenin artarak hacminin büyümesine ne ad verilir?
- A) Büzülme
- B) Genleşme
- C) Erime
- D) Yoğuşma
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Genleşme
Madde ısı aldığında hâl değiştirmese bile taneciklerinin hareketi hızlanır, aralarındaki mesafe açılır ve hacmi büyür. Bu olaya genleşme denir.
2. Yaz aylarında sokaklardaki elektrik tellerinin uzayarak sarkmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Tellerin ısı vererek büzülmesi
- B) Tellerin eriyerek hâl değiştirmesi
- C) Tellerin ısı alarak genleşmesi
- D) Tellerin soğuyarak kütlesinin artması
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Tellerin ısı alarak genleşmesi
Yaz aylarında hava sıcaklığının artmasıyla elektrik telleri ortamdan ısı alır. Isı alan tellerin tanecikleri arasındaki mesafe artar ve teller genleşerek sarkar.
3. Bir madde çevreye ısı verip soğuduğunda tanecikleri arasındaki mesafe ve maddenin hacmi nasıl değişir?
- A) Tanecikler arası mesafe artar, hacim büyür.
- B) Tanecikler arası mesafe azalır, hacim küçülür.
- C) Tanecikler arası mesafe değişmez, hacim büyür.
- D) Tanecikler arası mesafe artar, hacim küçülür.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Tanecikler arası mesafe azalır, hacim küçülür.
Soğuyan maddenin taneciklerinin enerjisi azalır ve hareketleri yavaşlar. Bu nedenle tanecikler birbirine yaklaşır (mesafe azalır) ve maddenin kapladığı alan yani hacmi küçülür. Buna büzülme denir.
4. Mutfağında sıkışmış ve bir türlü açılmayan metal kapaklı bir cam kavanoz ile karşılaşan Mert, kapağı açmak için aşağıdaki yöntemlerden hangisini kullanırsa bilimsel olarak en mantıklı hareketi yapmış olur?
- A) Kavanozu tamamen buzlu suya batırmak
- B) Kavanoz kapağını sıcak suya tutmak
- C) Kavanozu buzdolabında saatlerce bekletmek
- D) Kapağın üzerine soğuk ve ağır bir cisim koymak
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Kavanoz kapağını sıcak suya tutmak
Metal kapak sıcak suya tutulduğunda ısı alır ve genleşir. Hacmi büyüyen kapak cam kavanozun ağzından kurtularak kolayca gevşer ve açılır.
5. Oda sıcaklığında (20°C) bulunan demir bir bilye, 90°C sıcaklıktaki suyun içine atılıyor. Bir süre beklendiğinde bilyenin hâl değiştirmediği gözlemleniyor. Bu duruma göre demir bilye ile ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi kesinlikle yanlıştır?
- A) Bilyenin içindeki taneciklerin hareketliliği artmıştır.
- B) Bilyenin kütlesi ısı aldığı için artmıştır.
- C) Bilyenin uzayda kapladığı alan (hacmi) büyümüştür.
- D) Bilyenin tanecikleri arasındaki mesafe bir miktar açılmıştır.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Bilyenin kütlesi ısı aldığı için artmıştır.
Isı alışverişi maddenin kütlesini (madde miktarını) değiştirmez. Sıcak suya atılan demir bilye ısı alır, tanecikleri hızlanır, arası açılır ve hacmi büyür (genleşir) ancak kütlesi sabit kalır.