Bilgi Bankamız 62 Kategoride, 5985 Makale ve Konu Anlatımı içermektedir. Son Güncelleme: 06.02.2014 05:32

[Fizik] Genleşme Ve Büzülme | Metallerde Genleşme – Sıvılarda Genleşme – Gazlarda Genleşme

İçerik Hakkında Bilgi

  • Bu içerik 27.12.2009 tarihinde Hale tarafından, Fizik - Kimya - Biyoloji Konu Anlatımları bölümünde paylaşılmıştır ve 3460 kez okunmuştur.
    Kaynak: Kadim Dostlar ™ Forum

İçerik ve Kategori Araçları




Genleşme Ve Büzülme

Bir cismin hacminin sıcaklıkla birlikte artmasına genleşme, azalmasına da büzülme denir.

Hemen hemen bütün maddeler ısındığı zaman genleşir, soğuduğu zaman büzülür. Ama sıcaklığa bağlı bu hacim değişikliği gazlarda en yüksek, sıvılarda daha az, katılarda ise en düşük düzeydedir. Üstelik bütün gazların genleşme miktarı aşağı yukarı aynı olduğu halde sıvılarda ve katılarda maddeye göre değişir.

Örneğin 1 metre uzunluğundaki bir demir çubuk 100°C’ye kadar ısıtıldığında uzunluğu 1 mm kadar artarken, aynı sıcaklıkta bir pirinç çubuk bunun yaklaşık iki katı uzar. Sıvılar arasında da genleşmesi çok yüksek olan alkol cıvadan hemen hemen yedi kat fazla genleşir. Bazı metallerin genleşme özelliğinden eskiden beri değişik uygulamalarda yararlanılır. Örneğin at arabalarının tahta tekerleklerine aşınmayı önlemek üzere demir çember geçirilmesi demirin genleşme özelliğine dayanır.

Tekerleğin çevresinden daha küçük yapılan demir çember soğukken yerine oturtulamaz. Ama ısıtılarak genleştirildikten sonra zorlanarak tekerleğin çevresine yerleştirilir ve soğuyunca büzülerek tahta tekerleği sıkıca kavrar. Tren vagonlarının tekerleklerine takılan çelik çemberler de aynı yöntemle yerine yerleştirilir. Buzdolaplarında, elektrikli ütülerde ve kalorifer, şofben gibi ısıtma aygıtlarında sıcaklığı ayarlamak için kullanılan termostatların çalışma ilkesi de genellikle metallerin genleşme farklılıklarına dayanır. Termostatta, biri az, öbürü çok genleşen iki ayrı metalin yan yana kaynaklanmasıyla yapılmış çift metalli bir çubuk vardır. Bu çubuk, sıcaklık istenen dereceye geldiği anda elektrik devresini keser, sıcaklık düşünce yeniden devreyi tamamlar.

Termometrelerde ve evlerdeki ısıtma düzeneklerinde de sıvıların genleşme özelliğinden yararlanılır.

70300472 [Fizik] Genleşme Ve Büzülme | Metallerde Genleşme   Sıvılarda Genleşme    Gazlarda Genleşme fizik kimya biyoloji

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. Sıcak bir cisim ışınını başka bir maddeye gönderirse o maddenin kapladığı alan (hacmi) genişler ve yayılır.

Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar. Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar. Bu olaya genleşme adı verilir. Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjilerinin azalmasına neden olur. Buna da büzülme denir.

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. En çok genleşen madde ise metaldir.

1. Metallerde Genleşme

1.1. Boyca genleşme

Bir metal çubuğun önceki ilk boyu, olsun. Bu metal boyu uzayarak son boyu l0 olur.

Boyca uzama miktarı (Δl);

ΔL =l-l0 = l0.λ.Δt
bağıntısıyla bulunur.

Burada,

l0: Metalin ilk boyu 900000 cm’dir.

Bu;

Δt = tson-tilk

Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır.

1.2. Yüzeyce genişleme

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

ΔS = S-S0=S0.2 λ.Δt

bağıntısıyla hesap edilir.

Burada;

• S0: Metalin ilk yüzü.
• 2λ: Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır.)

Sıcaklık farkı;

Δt = tson-tilk

1.3. Hacimce genişleme

Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V1 olsun. Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur. Hacimce genleşme miktarı ΔV, bağıntısıyla hesap edilir.

Formül:

ΔV=V1.3λ.Δt

Burada;

• V0: Metal kürenin ilk hacmi.
• 3λ: Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır.)

Sıcaklık farkı;

Δt = tson-tilk

29218697 [Fizik] Genleşme Ve Büzülme | Metallerde Genleşme   Sıvılarda Genleşme    Gazlarda Genleşme fizik kimya biyoloji

2. Sıvılarda genleşme

Sıvıların ısıtılmadaki davranışlarını, katılarda olduğu gibi inceleyemeyiz. Çünkü, sıvıları katılar gibi şekillendirmek, örneğin boru haline getirmek imkânsızdır. Bu yüzden, sıvıların, bir kap içinde incelenmeleri gerekir. Ayırt edici bir özelliktir.

Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır. Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
Bağıntıda ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı, V sıvının ilk hacmi, a sıvının hacimce genleşme katsayısıdır.

3. Gazlarda genleşme

Gazlarda genleşme her gazda aynıdır. Gazlar en çok genleşen maddelerdir.


Kaynak: Kadim Dostlar ™ Forum

Bu içerik 27.12.2009 tarihinde Hale tarafından, Fizik - Kimya - Biyoloji Konu Anlatımları bölümünde paylaşılmıştır ve 3460 kez okunmuştur. Bu içeriğin devamında incelemek isteyebileceğiniz 0 adet mesaj daha bulunmaktadır.

[Fizik] Genleşme Ve Büzülme | Metallerde Genleşme - Sıvılarda Genleşme - Gazlarda Genleşme orjinal içeriğine ulaşmak için tıklayın ...

Önceki MakaleŞeyhu'l-Ekber Muhyiddin İbn Arabî Sonraki MakaleModüler Aritmetik

Bu Makaleyle İlgili Fikirlerinizi ve Görüşlerinizi Diğer Ziyaretçilerle Paylaşabilirsiniz