2. Bu derste maddelerin temel özelliklerinden dayanıklılık, yüzey gerilimi ve kılcallık işlenecek. Ayrıca canlıların çeşitli özellikleri ve ihtiyaçları ile bu özellikleri arasındaki ilişkiler incelenecektir.
4. Bir silindirin yüzey alanı ile hacmi arasındaki ilişkiyi inceleyelim. r h = r 2r 2h=2r 3r 3h=3r h r
5. Kesit alanı Yüzey alanı Hacim Kesit alanı Hacim Yüzey alanı Hacim r yarıçaplı, yüksekliği h=r olan silindir 2r yarıçaplı, yüksekliği 2h=2r olan silindir 3r yarıçaplı, yüksekliği 3h=3r olan silindir r h = r 2r 2h=2r 3r 3h=3r Cismin dayanıklılığını belirler. Canlıların dışarıya yaydıkları enerjiyi belirler.
6. Dayanıklılık: Katı maddelerin biçim değiştirebilmesi için dışarıdan kuvvet etki etmesi gerekir. Maddenin bu kuvvete göstereceği direnç, o cismin dayanıklılığını belirler. r h 2r 2h Aynı maddeden yapılmak şartıyla Kesit alanı Hacim oranı arttıkça cismin dayanıklılığı da artar.
7. Hacim değişmemek şartı ile yere basan kesit alanı iki katına çıkarsa dayanıklılığı da iki katına çıkar. V S V 2S
9. Oranı canlıların yüksekten düşerken göreceği zararı ve ayrıca vücutlarından dışarıya yaydığı ısıyı belirler. Yüksekten düşen bir böceğin yüzey alanının hacmine oranı onun güvenli bir şekilde düşmesine elverişliyken bir çocuğun yüzey alanı ile hacim oranı buna elverişli değildir. Yüzey alanı Hacim
10. Canlılar hacimleri oranında enerji üretirken yüzey alanları oranında enerji yayarlar. Bu nedenle canlıların vücutlarındaki fazla enerjiyi dışarıya aktarabilmeleri İçin yüzey alanlarının ve metabolizmalarının buna cevap verecek şekilde olması gerekir. Örneğin fare gibi yüzey alanının hacmine oranı büyük olan canlıların enerji kaybı fazla olacağından metabolizmalarının hızlı çalışması gerekir. Buna karşın fil gibi yüzey alanının hacmine oranı küçük olan canlılar, fazla enerjilerini dışarıya verebilmek için vücutlarına oranla büyük olan kulakları ile enerji dengesini sağlarlar.
11. Bebeklerin kafaları vücutlarına oranla büyük olduğundan ısı kaybının fazla olmaması için kafaları soğuk günlerde yetişkinlere göre daha çok korunmalıdır.
12. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık Kohezyon Çekim Kuvveti (birbirini tutma) : Maddenin kendi molekülleri arasındaki çekim kuvvetine denir. Adezyon Çekim Kuvveti (yapışma) : Bir maddenin molekülleri ile diğer bir maddenin molekülleri arasındaki çekme kuvvetine denir. Civa
13. Adezyon >Kohezyon Kohezyon > Adezyon (Islanma koşulu) (Islanmama koşulu) Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık
14. Kılcallık: Adezyon kuvvetinin Kohezyon çekim kuvvetinden büyük olması durumunda ince bir boru içindeki suyun boru çeperleri tarafından çekilerek adezyonun sıvı ağırlığı ile dengelendiği noktaya kadar yükselir. Bu olaya kılcallık denir. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık Adezyon > Kohezyon su Kohezyon > Adezyon civa
15. Gaz lambasının fitilinde yükselen gaz yağı ve ağaçların üst yapraklarına kadar suyun taşınması kılcallığa birer örnektir. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık
16. Düşey kesitleri verilen X,Y,Z maddelerinden yapılmış silindirik borular su içerisine bırakıldıklarında denge durumları şekildeki gibi olmaktadır. Buna göre, X,Y,Z maddelerinden hangileri suyu seven maddelerdir? ÖRNEK X ve Z su X Y Z Çözüm:
17. Yüzey Gerilimi: Yüzeydeki bir moleküle içerideki moleküller tarafından uygulanan çekme kuvveti, yüzey üzerindeki gaz molekülleri tarafından dengelenemez. Bunun sonucunda yüzeydeki moleküller sıvının içerisine doğru çekilir ve sıvı yüzeyi gerilmiş esnek bir zar gibi davranır. Bu olaya yüzey gerilimi adı verilir. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık
18. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık Sivri sinek suyun üzerinde yüzer. Suyun üzerinde koşan bir hayvan. Suyun üzerinde toplu iğne yüzebilir.
19. Geleneksel Türk sanatlarından biri olan ebru sanatında kullanılan boyanın içine katılan öd (safra), boyanın yüzey gerilimini artırarak yayılmasını ve şekil verilecek hale gelmesini sağlar. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık
20. Bir sıvının yüzey gerilimini azaltan maddelere surfaktan maddeler denir. Surfaktan molekülleri, hava ile suyun birleştiği yerde yoğunlaşırlar. Bu nedenle hava kabarcıkları suyun yüzeyinde uzun süre patlamadan kalırlar. Surfaktan maddelerin bu özelliğinden, elbiselerin deterjan ile temizlenmesinde faydalanılır. Sıvılarda Yüzey Gerilimi ve Kılcallık
21. Yüzey geriliminin artması için gazın yoğunluğu azaltılıp sıvının yoğunluğu artmalıdır. Düşey kesiti şekildeki gibi olan kaptaki suyun yüzey gerilimini artırmak için, I. Kaptaki su sıcaklığını artırma II. Musluğu açarak hava çıkışı sağlama III. Kaptaki su sıcaklığını azaltma İşlemlerinden hangileri yapılmalıdır? Olmaz Olur Olur II ve III yapılmalıdır. ÖRNEK Çözüm: su Gaz
22. Aynı ortamdaki X, Y, Z sıvılarına daldırılan iki ucu açık özdeş borulardaki sıvıların denge durumları şekildeki gibidir. Buna göre, X, Y, Z sıvılarının kohezyon kuvveti en büyük olandan en küçük olana doğru sıralanışı nasıldır? X, Y, Z ÖRNEK Çözüm: X sıvısı Y sıvısı Z sıvısı
23. I değişmez , II azalır , III artar. Deniz seviyesinde bulunan düşey kesitleri şekildeki gibi olan I , II ve III kaplarında eşit hacimde su vardır. Musluklar açılıp sistemler dengeye gelinceye kadar geçen sürede I , II ve III kaplarındaki suları yüzey gerilimi nasıl değişir? ( III. kaptaki gaz basıncı açık hava basıncına eşittir.) ÖRNEK Çözüm: su Boşluk II su su III I gaz
24. K daki değişmez , L deki azalır . Düşey kesitleri verilen şekildeki K ve L kaplarındaki sular F kuvvetiyle dengede tutulmaktadır. Sızdırmasız ve sürtünmesiz pistonlar I konumundan II konumuna getirilirse, K ve L kaplarındaki suların yüzey gerilimi nasıl değişir? ÖRNEK Çözüm: II su I F K II su I gaz F L
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31. Düşey kesitleri şekildeki gibi olan K, L ve M kaplarında sırasıyla 30 0 C 30 0 C ve 10 0 C sıcaklığında su varken, su yüzeylerindeki gerilme kuvvetleri sırasıyla δ K , δ L , δ M olmaktadır. Buna göre, δ K , δ L , δ M arasındaki ilişki nedir? δ M > δ K = δ L ÖRNEK su su su K L M 30 0 C 10 0 C 30 0 C 2S 3S S Çözüm:
32. Gaz halindeki maddeye enerji vermeye devam edersek, atomların dış kabuklarındaki elektronlar atomdan ayrılmaya başlar. Bu durumda madde, artı ve eksi yüklü parçacıklardan oluşan yüksek enerjili bir gaz haline gelir. Gazlar ve Plazmalar Bir plazma lambası
33. Artı ve eksi yükler, birbirlerini çekmelerine rağmen, birleşerek nötr bir atom oluşturamazlar çünkü parçacıkların kinetik enerjileri, aralarındaki elektrostatik bağ enerjisinden fazladır.
34. Güneş ve diğer yıldızlar (nötron yıldızları hariç) tamamen plazma halindedir. Plazma haline uzay boşluğunda da bolca rastlanır. Şimşek çaktığında ve yıldırım düşmesi anında hava da plazma haline dönüşüyor.
37. Bunun sonucunda yüklü parçacıklar kutup bölgelerinde , atmosferde bulunan oksijen ve azot atomlarıyla çarpışarak onların iyonize olmasını sağlar ve bir ışıma gerçekleşir. Güneş dev bir plazmadır. Bu dev plazma küresinden kopup güneş rüzgarlarıyla dünyamıza gelen elektrik yüklü parçacıkların dünya atmosferine yapacağı muhtemel etkiler dünyanın manyetik alanı tarafından engellenir. Bu manyetik alana manyetosfer denir. Güneşin oluşturduğu yüklü parçacık hareketi ,manyetosfer tarafından saptırılarak kutup bölgelerine doğru itilir.
40. Belirli bir sınırı olmayan atmosferin kalınlığını hava moleküllerine etkiyen yer çekimi kuvveti ve bu moleküllerin sahip olduğu kinetik enerji belirler. Yer çekimim kuvveti, uzaya dağılma eğilimi gösteren hava moleküllerini tutarken moleküllerin sahip olduğu kinetik enerji, moleküllerin yere düşmesini engeller. Bu durumu tavaya konulan mısır tanelerinin ısındıkça patlayıp hacminin büyümesi ve yükselmesine benzetebiliriz.
41. Atmosferin toplam kütlesinin %50 si ilk 5-6 km de, % 90’ı ilk 20 km de %99’u ise ilk 30 km de bulunmaktadır. 400 km 100 km Aurora Meteorlar
42. 7. çıkış Kılcallık etkisiyle su ağacın en üst yapraklarına kadar ulaşabilir. D Y Sıcaklığı artırılan sıvının yüzey gerilimi artar. Boyutları orantılı olarak artırılan cismin kesit alanı da aynı oranda artar. Y D D Y Filin yüzey alanının hacmine oranı karıncanınkinden büyüktür. Hacmi artan cismin yüzey alanı azalır. Sıvı içine batırılan ince borularda kılcallık etkisi borunun botuna bağlı değildir. Binalar dayanıklılıkları en fazla olacak şekilde yapılır. D Y D D Y Y Y D 1. çıkış 4. çıkış 2. çıkış 5. çıkış 6. çıkış 3. çıkış 8. çıkış D Y 7. çıkış D ÖRNEK
