INTRO SB.indd
Transkript
INTRO SB.indd
Enerji Dönüflümü ve Öz Is› Anahtar Kavramlar mekanik enerji elektrik enerjisi öz ısı Resimdeki Hakan Bey’in banyo yaptığı su nasıl ısınıyor olabilir? Su ısınırken hangi enerji dönüşümü olmaktadır? Banyodan ç›k›p aynı ortamda bulunan paspas ve fayansa bastığında Hakan Bey’in fayansa basan ayağının üşüyüp diğer ayağının üşümemesinin sebebi ne olabilir? Peki, üflüdü¤ünde ısınmak için ellerini birbirine sürtmesinin Hakan Bey’in ısınmasına nasıl bir faydası olur? Farklı enerji türlerinin örnekte olduğu gibi ısıya dönüşmesini yapacağımız etkinlikle keşfedelim. 5. Etkinlik Gözlemleyelim, ‹nceleyelim Baflka Enerjilerden Is›ya Dönüfl lerler Bunları Yapalım -Ger açve Araç reç Geeç Ar I. Aflama • 50 mL suyu küçük bir kavanoza koyalım ve sıcaklığını vanoz ◆ kapaklı küçük ka ölçelim. ◆ termometre • Kavanozun etrafını gazete kâğıdı ile birkaç kat saralım. ◆ dereceli silindir • Befl dakika süresince kavanozu sürekli sallayalım. Kavanozun ◆ çekiç salland›ktan sonra suyun sıcaklığında bir değişme olur mu? ◆ 2 adet küçük • Süre dolduğunda, gazete kâğıdını kavanozun etrafından boyutta metal levha çıkarmadan suyun sıcaklığını tekrar ölçelim. Suyun (varsa kurflun) sıcaklığında değişme oldu mu? zete kâğıdı ga ◆ II. Aflama ◆ güç kaynağı • Levhaların sıcaklığını elimizle kontrol edelim. Levhalardan ◆ bağlantı kablosu birini alalım ve çekiçle 60 kez vuralım. Ard›ndan her iki ◆ direnç teli levhanın s›cakl›¤›n› da elimizle kontrol edelim. Levhalar ◆ su bardağı aras›nda sıcaklık farkı olufltu mu? Neden? ◆ kronometre III. Aflama ◆ su • Bir bardak suya koyduğumuz direnç telini ba¤lant› kablolar› yardımıyla güç kayna¤›na ba¤layal›m. • Güç kaynağını çalıştırmadan önce suyun sıcaklığını ölçelim ve güç kaynağını üç dakika çalıştıralım. Suyun sıcaklığını tekrar ölçelim. Sıcaklıkta bir değişme oldu mu? Sonuca Varal›m • Her üç aflamada da maddelerin ilk durumlarına göre sıcaklık artışlarının sebebi nedir? • Her üç aflamada hangi tür enerji dönüşümleri gerçekleşmiştir? 164 Çevremizde enerji çok değişik türlerde bulunur. Enerji türleri birbirlerine dönüşürken çeşitli işler yapılır ve bu s›rada ısı açığa çıkar. Örneğin ütü yaparken elektrik enerjisinin ısıya dönüflmesinden yararlanırız. Benzer şekilde elektrik enerjisi bulaşık ve çamaşır makineleri ile fırında da ısıya dönüştürülerek farklı alanlarda kullanıl›r. Bazı durumlarda ısı kaynağı olmadan da ısı açığa çıkmaktadır. Örneğin, henüz park etmiş bir arabanın lastiklerine dokunduğumuzda sıcak olduğunu hissederiz. Bu olay, mekanik enerjinin ısıya dönüşümünün göstergesidir. Aynı durumu bir kavanoz suyu salladığımızda ve levhaya çekiçle vurduğumuzda da hissettik. Soğuk havalarda ellerimizi birbirine sürttüğümüzde ellerimizin ısınması yine mekanik enerjinin ısıya dönüşmesindendir. Kibritin yanması da mekanik enerjinin ısıya dönüşmesi ile gerçekleşir. 9 100. s. Mekanik enerji ve elektrik enerjisinin ısıya dönüşmesine çevremizden başka örnekler verelim. Verilen örnekleri irdelediğimizde “Maddelerin ısınması, enerji aktarımı ile gerçekleşir.” diyebilir miyiz? Bir maddeye aktarılan ısı arttıkça maddenin sıcaklığı da artar. Bir maddenin değişik miktarlarına aynı miktarda ısı aktarıldığında maddelerdeki sıcaklık artışının farklı olduğunu öğrenmiştik. Peki, farklı türden maddelerin eşit miktarlarına aynı miktarda ısı aktarılırsa sıcaklık artışları eşit olur mu? Yapacağımız etkinlikle bu durumu anlamaya çalışalım. 6. Etkinlik Gözlemleyelim, ‹nceleyelim Her Madde Ayn› m› Is›n›r? lerler -Ger açve Araç reç Geeç Ar 10 Bunları Yapalım • Su, alkol ve s›v› ya¤› erlenmayerlere koyalım ve erlen- ◆ 100 g su mayerleri etiketleyelim. ◆ 100 g alkol • Erlenmayerlerdeki sıvıların sıcaklıklarını ölçelim ve kayde- ◆ 100 g sıvı yağ delim. ◆ 3 adet 250 mL’lik erlenmayer • Erlenmayerleri sacayakların›n üzerine yerleştirelim. Özdeş ı ısıtıcılarla aynı anda ısıtmaya başlayalım. ◆ 3 adet özdeş ısıtıc ¤› ya ca sa • S›v›lar›n s›cakl›klar›n› birer dakika aral›klarla 5 kez ölçelim ve ◆ 3 adet ölçümlerimizi hazırlayacağımız bir çizelgeye kaydedelim. ◆ 3 adet termometre S›cakl›k ölçümü yaparken termometreyi erlenmayerin ◆ dijital terazi dibine temas ettirmeyelim. ◆ etiket ◆ bant ◆ kronometre Sonuca Varal›m • Aynı miktarda ısı aktarıldığına göre beş dakika sonunda su, sıvı yağ ve alkole batırılan termometreler aynı de¤eri mi gösterir? • Eşit kütlelerde alınan maddelerden hangisinde sıcaklık artışı daha fazla olmuştur? • Aynı sıcaklıklara getirilen eşit kütlelerdeki sıvı yağ, alkol ve su aynı anda soğumaya bırakılırsa hangi madde daha önce soğur? • Aynı kütlelerdeki farklı maddeler özdeş ısıtıcılarda aynı sürede ısıtıldığında, sıcaklık artışlarının farklı olması maddeler için ayırt edici bir özellik olabilir mi? 100. s. 165 Etkinlikte fark ettiğimiz gibi aynı kütlelerdeki farklı maddelere eşit miktarlarda ısı aktarıldığı hâlde sıvılardaki sıcaklık artışları eşit olmamıştır. Bu durumda “Bir maddenin sıcaklığındaki artış, madde miktarına bağlı olduğu gibi maddenin türüne de bağlıdır.” diyebilir miyiz? Etkinliğimizde su, s›v› yağ ve alkolden 100’er gram yerine 1’er gram alsayd›k ve bu sıvıların s›cakl›klar›n› 1 oC arttırmak isteseydik bu sıvılara aktarılan ısı miktarları eşit olur muydu? Bir gram maddenin sıcaklığını 1 oC arttırmak için gerekli ısı miktarına o maddenin öz ısıs› denir. Is› birimi olan “kalori” suyun öz ›s›s› esas al›narak tarif edilmifltir. 1 g suyun sıcaklığını1 oC arttırmak için gerekli ısı miktarı 1 kaloridir. Bundan dolayı öz ısı cal/g oC veya J/g oC birimleriyle ifade edilir. 1 kalori 4,18 J’dür. Bu durumda suyun J/g oC cinsinden öz ısısı nedir? Bütün maddelerin öz ısıları farklıdır. Öz ısı, madde miktarına bağlı olmayıp maddenin cinsine bağlı olduğundan, maddeler için ayırt edici bir özelliktir ve “c” sembolü ile gösterilir. Bunlar› Biliyor muydunuz ? “Isı” kavramının maddeler arasında alınıp verilen bir enerji olduğu, 19. yy’ın ikinci yarıs›nda James Prescott Joule (Ceyms P›reskot Jul) adlı bilim insanı tarafından bulunmuştur. Madde Öz Isı (J/g oC) Madde Öz Isı (J/g oC) Su 4,18 Oksijen 0,92 Alkol 2,54 Alüminyum 0,91 Zeytinyağı 1,96 Çinko 0,39 Demir 0,46 Nikel 0,45 Bakır 0,37 Kurşun 0,13 Cıva 0,12 Araflt›ral›m, Haz›rlanal›m 11 101. s. Demir, bakır ve alüminyum elementlerinin kullan›m alanlar›n› araflt›ral›m. Bu maddelerin farklı öz ısılara sahip olduklar›n› biliyoruz. Bunu ispatlayacak bir etkinlik tasarlayalım ve çal›flmalar›m›z› rapor hâline getirelim. 12 101. s. Kendimizi De¤erlendirelim Afla¤›daki sorular› defterimize s›ras›yla cevaplayal›m. 1. Bir maddeyi belirli bir s›cakl›¤a ulafl›ncaya kadar ›s›tt›¤›m›zda maddenin ›s›nmas›nda hangi faktörler etkilidir? 2. Termometrelerde neden genellikle c›va kullan›ld›¤›n› c›van›n öz ›s›s›yla iliflkilendirerek aç›klayal›m. 166
Benzer belgeler
ısı sıcaklık 2
hâlde sıvılardaki sıcaklık artışları eşit olmamıştır. Bu durumda “Bir maddenin sıcaklığındaki artış, madde miktarına bağlı olduğu gibi maddenin türüne de bağlıdır.” diyebilir miyiz? Etkinliğimizde ...
Detaylı