Atölye Çalışması 2 Dersi 1. Ünite Sorularla Öğrenelim

Genleşme nedir?

Sıcaklık yükselmesiyle cisimlerin boyutlarında artma şeklinde görülen değişim genleşme olarak adlandırılır.

Isıl genleşme katsayısı nedir?

Katı, sıvı ve gazların kıyaslaması yapılacak olursa, aynı sıcaklık diliminde genel olarak; gazlar sıvılardan daha fazla, sıvılar da katılardan daha fazla genleşirler. Genleşmelerdeki bu farklılıkları karakterize eden, maddeye veya malzemeye has bir katsayı vardır. Bu katsayıya ısıl genleşme katsayısı denilmektedir.

Isıl genleşme katsayısı ile malzemelerin boylarındaki değişme arasında nasıl bir ilişki söz konusudur?

Isıl genleşme katsayısı ne kadar küçük olursa, malzemenin boyutlarındaki değişme o kadar az olur. Isıl genleşme katsayısının büyük olduğu malzemelerin boyutlarındaki değişme de büyük olur.

Sıcaklık değişimlerine göre maddelerin boyutlarındaki değişmeler her ne kadar dezavantajmış gibi gösterilse de, avantajları da vardır. Bu duruma bir örnek veriniz?

Sıcaklık değişimlerine göre maddelerin boyutlarındaki değişmeler her ne kadar dezavantajmış gibi gösterilse de, avantajları da vardır. Örneğin; civanın, alkolün sıcaklığa bağlı olarak hacmindeki değişimini sıcaklık ölçmek için kullanıyoruz, farklı ısıl genleşme katsayısı olan metal ve alaşımlardan yapılmış sistemleri termostat olarak kullanıyoruz.

Güvenlik ile ilgili durumlara iki açıdan bakılabilir. Bu durumlar nedir?

Güvenlik ile ilgili durumlara iki açıdan bakılabilir. Örnek olarak; laboratuvarlarda bizlerin yazılı olarak hazırladığı ve kolayca görülebilen bir yere astığı madde madde güvenlik önlemleri ile sizin okumanızın ve yazılan uyarılara uymanızın beklendiği durumdur. İlk kısım; hemen hemen her yerde ilgililerin yasa ve yönetmelik gereği yapılan durumdur ve genellikle uyulur. ikinci kısım; sizlerin yapmak ve uymak zorunda olduğunuz durumdur.

Maddeler genel anlamda kaç sınıfa ayrılır ve bunlar nelerdir?

Maddeler genel anlamda üç sınıfa ayrılır. Katı, sıvı ve gazlar olmak üzere üçe ayrılırlar.

Katıların özellikleri nelerdir?

Hacim ve şekillerini korurlar. Kolayca sıkıştırılamazlar. Katıyı oluşturan parçacıklar (atomlar veya moleküller) arasında çok az bir mesafe vardır ve bu mesafenin küçük bir kısmında da hareket serbestlikleri bulunur.

Sıvıların özellikleri nelerdir?

Bulundukları kısımda kabın şekline uyarlar. Kolayca sıkıştırılamazlar. Akışkandırlar. Sıvıyı oluşturan parçacıklar arasında çok az bir mesafe vardır. Parçacıklar hareket halindedir, yer değiştirirler, birbirleri üzerinden kayabilir ve geçebilirler.

Gazların özellikleri nedir?

Bulundukları kabın hacmine ve şekline uyarlar. Sıkıştırılabilirler. Akışkandırlar. Gazı oluşturan parçacıklar arasında serbest hareket edebilecekleri mesafe büyüktür. Parçacıklar hareket halindedir, yer değiştirirler ve birbirlerini geçebilirler.

Maddenin üç halinde de (faz) parçacıkların bir arada olmasını sağlayan bağlar vardır. Bu bağlar nasıl oluşmaktadır?

Bu bağlar, atom ve moleküllerdeki negatif ve pozitif elektrik yüklerinin birbirleriyle etkileşimleri sonucu oluşmaktadır ve kökeni bu sebeple elektrikseldir.

Maddeler faz durumlarına (hallerine) göre farklı özellik gösterirler. Bu özellikleri nasıl gruplandırabiliriz?

Bu özellikleri fiziksel ve kimyasal özellikler olarak iki gruba ayırabiliriz.

Katılardaki genleşme olayı üç farklı durum için değerlendirilebilir. Bu değerlendirmeler nelerdir?

Katılardaki genleşme olayı üç farklı durum için değerlendirilebilir. Bu değerlendirmeler: 1. Hacimsel genleşme, 2. Alansal genleşme ve 3. Boyca uzamadır.

Hacimsel genleşme nedir?

Katı maddenin sıcaklığının artmasıyla hacminin büyümesidir.

İzotropik madde ne demektir?

Katı maddeler, her sıcaklık değişiminde, her doğrultuda aynı oranda genleşiyorlar ise, izotropik madde olarak belirtilirler.

Anizotropik madde nedir?

Eğer madde, her sıcaklık değişiminde, her doğrultuda farklı oranlarda genleşme gösteriyorsa anizotropik (izotropik olmayan) madde olarak bilinir.

Küresel bir madde izotropik olup olmamasına göre hangi özelliklere sahiptir?

Küresel bir madde izotropik ise, ısıtıldığında genleşir ve küresel yapısını korur. Eğer küresel madde izotropik değilse ısıtıldığında genleşir ve küresel yapısı bozulur.

Alansal genleşme nedir?

Katı maddenin bir alanının, sıcaklığındaki değişme sonucu, boyutlarının değişerek alanındaki artma olayıdır.

Boyca uzama nedir?

Bir katının boyunun, sıcaklığındaki değişme sonucu, uzaması veya kısalmasıdır.

Malzemelerin boyca uzamaları, kendilerine has bir parametre olan boyca uzama katsayısı ile karakterize edilmektedir. Bu katsayı ile boyca uzama arasındaki ilişki nedir?

Bu katsayı küçük ise, her bir derece sıcaklık artışında boyca uzama oranı küçük, büyük ise boyca uzama oranı büyüktür.

Maddelerin üç halini dikkate alarak, aynı şartlardaki genleşmelerini büyükten küçüğe doğru sıralaması nasıldır?

Maddelerin üç halini dikkate alarak, aynışartlardaki genleşmelerini büyükten küçüğe gaz sıvı katıolarak sıralanır.

Alüminyum, çelik ve pirinç için ibrenin sapma miktarı kıyaslandığında alüminyum miktarının daha fazla olduğu görülmüştür. Bunun sebebi nedir?

Bu durumun sebebi; alüminyumun ısıl genleşme katsayısının, diğerlerinin ısıl genleşme katsayılarından daha büyük olmasıdır.

Boyca uzama katsayısının tanımı nedir?

Boyca uzama katsayısı bir cismin sıcaklığındaki değişime bağlı olarak boyunun nasıl değişeceğini tanımlar.

Yaptığınız deneyde kullandığınız malzemelerin uzama miktarlarını büyükten küçüğe doğru sıralaması nasıldır?

Malzemelerin büyükten küçüğe sıralaması: Alüminyum> pirinç >çelik şeklindedir.

Malzemelerin ısıl genleşme katsayısı küçük olduğunda, hem genleşmelerini, hem de boyca uzamalarını çıplak gözle göremeyiz. Bu durumda alternatif olarak ne yapabiliriz?

Malzemelerin ısıl genleşme katsayısı küçük olduğunda, hem genleşmelerini, hem de boyca uzamalarını çıplak gözle göremeyiz. Ancak; sisteme ilave edilen ibre-silindir ikilisinden yararlanarak, malzemelerin uzamaları tespit edilir hale gelmektedir.

Hacimsel genleşmede, eğer bir malzeme her doğrultuda aynı oranda genleşiyorsa, bu tür malzemelere ne denir?

Hacimsel genleşmede, eğer bir malzeme her doğrultuda aynı oranda genleşiyorsa, bu tür malzemelere izotropik maddeler denir.

Sıcaklığa bağlı olarak hacimde gözlenen durumlar nasıl değerlendirilmektedir?

Sıcaklığa bağlı olarak hacimde gözlenen durumlar, özel hallerde iki boyutta ve yaygın olarak bir boyutta değerlendirilmektedir.

Bazı sıcaklık bölgelerinde ve bazı maddelere has olmak üzere sıcaklık artarken hacminde küçülme gözlenebilmektedir. Bu duruma en iyi örnek nedir?

Bazı sıcaklık bölgelerinde ve bazı maddelere has olmak üzere sıcaklık artarken hacminde küçülme gözlenebilmektedir. Su bu duruma verilebilecek en iyi örnektir.

Sabit basınç altında değerlendirilen duruma ne denir?

Sabit basınç altında değerlendirilen duruma genleşme denir.

Çelik, pirinç ve alüminyumdan tüp biçiminde yapılmış üç farklı malzemenin boyca uzaması incelenen deneyde kullanılan araç ve gereçler nelerdir?

1. Kuş yuvalı elektrikli ısıtıcı (1 adet) 2. Plastik saf su kabı (1 adet) 3. Plastik kap, ölçekli, 100 ml.1 adet 4. Gliserin (1 adet) 5. Destek çubuk, paslanmaz çelik, 25 cm (1 adet) 6. Taban ayak (2 adet) 7. İki yönlü tutturucu (3 adet) 8. Delikli lastik tıpa (1 adet) 9. Taş (1 paket) 10. Yuvarlak tabanlı balon joje (1 adet) 11. Mantar kaplı kıskaç (1 adet) 12. Destek çubuk, paslanmaz çelik, 60 cm (2 adet) 13. Alüminyum, pirinç ve çelik boru, her birinden (1 adet) 14. Silikon hortum, 50 cm (2 adet) 15. İbreli şaft (1 adet) 16. Cam tüp, 8 cm (10 adet) 17. İbre tutucu (1 adet) 18. Şerit metre, 200 cm (1 adet) 19. Termometre (1 adet)

Deney düzeneğinin kurulma aşamaları nelerdir?

1. Taban ayaklara destek çubuğunun takılması, 2. Taşıyıcı destek çubuklarının ayaklara montajı, 3. Destek çubuklarına iki yönlü tutturucuların takılması, 4. Pirinç malzemeye İbre tutturucunun takılması, 5. Pirinç malzemenin destek çubuğuna sabitlenmesi, 6. Balon jojeye saf suyun konulması, 7. Balon jojenin kuş yuvalı elektrikli ısıtıcıya yerleştirilmesi ve içine iki tane taş konulması, 8. Balon jojenin sabitlenmesi, 9. Cam tüpün uçlarının gliserinlenmesi, 10. Gliserinlenmiş cam tüpün lastik tıpaya ve silikon hortuma takılması, 11. İbre tutucunun iki yönlü tutturucuyla düz yüzeylerinin karşı karşıya getirilmesi ve ibrenin iki yüzey arasına yerleştirilmesi, 12. İbre yüksekliğinin ayarlanması, 13. Uzama katsayısı ölçülecek metal tüpün uzunluğunun ayarlanması, 14. Metallerin uzama miktarlarını kaydetmek için kullanılacak metallerin adları ve başlangıç noktasını gösteren kağıt.

Deney düzeneği hazır olduktan sonra deneyin yapılış aşaması nasıldır?

1. Ortamın sıcaklığının tespit edilmesi, 2. Isıtıcının çalıştırılması, 3. Pirinç tüp malzemenin boyca uzama miktarının belirlenmesi, 4. Isıtıcının boyca uzama belirlenmesi sonucu kapatılması, 5. Silikon hortumun Metal tüpten çıkartılması, 6. İbrenin çıkarılması, 7. Metal tüpün sökülmesi, 8. İbre tutucunun tüpe takılması, 9. Düşey doğrultudaki ibrenin ucuna göre başlangıç çizgisinin hizalanması, 10. Çelik tüp için ibrenin sapma miktarının işaretlenmesi, 11. Sıcak bir tüpün bir bezle tutularak silikon hortumun çıkarılması, 12. İbrenin çıkarılması, 13. Alüminyum tüpün uzaması sonucu ibredeki sapmanın tespit edilmesidir.

Endüstriyel uygulamalarda, ısıl genleşmeler dikkate alınmaz ise çok ciddi sorunlar ortaya çıkar. Bu sebeple gerek köprüler gerek demiryolları gibi önemli yapılarda ne gibi önlem alınır?

Endüstriyel uygulamalarda, ısıl genleşmeler dikkate alınmaz ise çok ciddi sorunlar ortaya çıkar. Bu sebepledir ki; gerek köprüler, gerek demiryolları gibi önemli yapılarda, sıcaklık yükselmeleri sonucu gerçekleşen uzamaları telafi etmek amacıyla yeterli açıklıklar bırakılır.

Isıl genleşme katsayısı nedir?

Verilen bir sıcaklık diliminde hem sıvıların ve hem de katıların kendi aralarında genleşme farklılıkları olur. Genleşmelerdeki bu farklılıkları karakterize eden, maddeye veya malzemeye has bir katsayı vardır. Bu kat sayıya ısıl genleşme katsayısı denir.

Kaç tür madde vardır? Kısaca açıklayınız.

Üç tür madde vardır. Katı, Sıvı ve Gaz.

Katılar, hacim ve şekillerini korurlar. Katıyı oluşturan parçacıklar (atomlar veya moleküller) arasında çok az bir mesafe vardır ve bu mesafenin küçük bir kısmında da hareket serbestlikleri bulunur.

Sıvılar: Bulundukları kabın şeklini alırlar.Akışkandırlar.

Gazlar ise bulundukları kabin hacmine ve şekline uyarlar. Sıkıştırılabilirler. Akışkandırlar. Gazı oluşturan parçacıklar arasında serbest hareket edebilecekleri mesafe büyüktür.

Hacimsel genleşme nedir?

Katı maddenin sıcaklığının artmasıyla hacminin büyümesidir.

İzotropik ve anizotropik madde kavramlarını açıklayınız.

İzotropik madde; her sıcaklık değişiminde, her doğrultuda aynı oran- da genleşen katı maddelerdir. 

Anizotropik madde ise her sıcaklık değişiminde, her doğrultuda farklı oranlarda genleşen maddelerdir. 

Maddelerin üç halini dikkate alarak, aynı şartlardaki genleşmelerini büyükten küçüğe doğru sıralaması nedir?

Maddelerin üç halini dikkate alarak, aynı şartlardaki genleşmelerini büyükten küçüğe doğru sıralaması: Gaz-Sıvı-Katıdır.

Alansal genleşme neyi ifade eder?

Alansal genleşme; katı maddenin bir alanının sıcaklığındaki değişme sonucu, boyutlarının değişerek alanındaki artma olayını ifade eder.

Laboratuvar ve deneylerde güvenlik önlemlerini kısaca açıklayınız.

Laboratuvar ve deneylerin kendilerine özel güvenlik önlemleri bulunur. Genel olarak, belirli yerlere asılan uyarılar ve buralarda çalışanların yapmak ve uymak zorunda olduğu durumlar olmak üzere iki açıdan güvenlik söz konusudur. Örneğin, deneylerde sakin kalmak, aceleci davranmamak, elektrik bağlantılarına dikkat etmek, arıza durumunda müdahale etmeden yetkili kişilere bilgi vermek, diğer çalışanlarla uyum içinde olmak gibi bir çok güvenlik önlemi sayılabilir. 

Boyca uzama katsayısı nedir?

Boyca uzama katsayısı, bir cismin sıcaklığındaki değişime bağlı olarak boyunun nasıl değişeceğini tanımlar.

Her malzeme için farklı bir boyca uzama katsayısı bulunur. Bu hangi açıdan önemlidir?

Her malzeme için farklı bir boyca uzama katsayısı bulunur. Bu, iki açıdan önemlidir. Birbirleriyle iç içe geçmiş olarak yapılan farklı malzemelerin sıcaklık değişiminden dolayı, birbirlerine göre farklı genleşme göstermesi, bükülmeler, çatlamalar ve kopmalar gibi durumların ortaya çıkmasına sebep olur.  Aynı şekilde, yine sıcaklık değişiminden, köprüler, tren rayları, petrol boru hatları gibi yapılarda, önlem alınmaz ise, uzama ve büzülme sonucu olumsuzluklarla karşılaşılabilir.

Bir bölgede gece-gündüz sıcaklık farkı 20 °C’dir. Gündüz 10 m olarak ölçülen demir bir inşaat çubuğunun boyu gece kaç milimetre değişir?

Bir bölgede gece-gündüz sıcaklık farkı 20 °C’dir. Gündüz 10 m olarak ölçülen demir bir inşaat çubuğunun boyu gece -2,36 milimetre değişir.

Sıcaklığın 38 °C olduğu bir günde boyu 100 cm olan alüminyum bir çubuğun, sıcaklığın 10 °C olduğu bir kış gününde boyu ne kadar olur?

Sıcaklığın 38 °C olduğu bir günde boyu 100 cm olan alüminyum bir çubuğun, sıcaklığın 10 °C olduğu bir kış gününde boyu 99,934 olur.

Genleşme kavramını açıklayınız. 

Sıcaklık yükselmesiyle cisimlerin boyutlarında artma meydana gelir. Buna genleşme adı verilir.

Maddelerin katı, sıvı ve gaz hallerinde parçaçıkların birarada olmasını sağlayan bağlar vardır. Bu bağlar nasıl oluşur?

Maddelerin katı, sıvı ve gaz hallerinde parçaçıkların birarada olmasını sağlayan bağlar vardır. Bu bağlar, atom ve moleküllerdeki negatif ve pozitif elektrik yüklerinin birbirleriyle etkileşimleri sonucu oluşmaktadır ve kökeni bu sebeple elektrikseldir.

Aynı sıcaklık artışında, boyu diğerine göre iki misli olan bir çubuğun uzama miktarı ne olur?

Aynı sıcaklık artışında, boyu diğerine göre iki misli olan bir çubuğun uzama miktarı da iki misli olur.

I.Çelik

II.Pirinç

III.Alüminyum

Ünitede belirtilen deneyde kullanılan malzemelerin uzama miktarları büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

Ünitede belirtilen deneyde kullanılan malzemelerin uzama miktarlarının büyükten küçüğe doğru sıralaması şu şekildedir:

(III)Alüminyum- (II)Pirinç- (I)Çelik

Isıl genleşme katsayısı ile malzemenin boyutlarındaki değişimi arasında nasıl bir orantı vardır?

Isıl genleşme katsayısı ile malzemenin boyutlarındaki değişimi arasında doğru bir orantı vardır. Isıl genleşme katsayısı ne kadar küçük olursa, malzemenin boyutlarındaki değişme o kadar az olur.

Civanın, alkolün sıcaklığına bağlı olarak hacmindeki değişimini ne için kullanırız?

Civanın, alkolün sıcaklığına bağlı olarak hacmindeki değişimini sıcaklık ölçmek için kullanırız.

Farklı ısıl genleşme katsayısı olan metal ve alaşımlardan yapılmış sistemleri ne olarak kullanırız?

Farklı ısıl genleşme katsayısı olan metal ve alaşımlardan yapılmış sistemleri termostat olarak kullanırız.

Küresel bir malzeme izotropik değil ise, ısıtıldığında ne olur?

Küresel bir malzeme izotropik değil ise, ısıtıldığında genleşir ve küresel yapısı bozulur.

Küresel bir malzeme izotropik ise, ısıtıldığında ne olur?  

Küresel bir malzeme izotropik ise, ısıtıldığında genleşir ve küresel yapısını korur.