MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE

ISI

Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı

Madde:Hacmi ve kütlesi olan her şey.

Molekül:Aynı ya da farklı cins atomlardan oluşmuş, bir

maddenin tüm özelliğini taşıyan en küçük parçası.

Molekül yığını:Çok sayıda molekülden oluşan molekül

topluluğu.

Isı:Bir enerji türü.

Tanecik:Maddeleri oluşturan moleküller,parçacıklar.

1- Maddenin Tanecikli Yapısı :Boşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Madde, doğada fiziksel özelliklerine göre katı, sıvı ve gaz olarak 3 halde bulunur. • Madde hangi halde olursa olsun bütün maddeler taneciklerden oluşmuştur. Maddeleri oluşturan tanecikler bazı maddelerde atomu bazı maddelerde de molekülü temsil eder.• Maddeyi oluşturan taneciklerin arasında boşluk bulunur.

• Madde hangi halde olursa olsun maddeyi oluşturan

tanecikler hareket halindedir. Bu nedenle maddeyi

oluşturan taneciklerin hareketlerinden dolayı hareket

(kinetik) enerjileri vardır.

• Maddelerin tanecikleri arasındaki boşluk miktarı ve

taneciklerin hareketi maddenin haline göre değişir.

2- Isı :Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları hareket (kinetik) enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür ve ısı enerjisi kalorimetre kabı ile ölçülür. (Kutulardaki boncuklarla eşleştirilir)a) Isı Enerjisi Birimleri :•Kalori (cal)• Kilo Kalori (kcal)• Joule (J)• Kilo Joule (kJ)

b) Isı Enerjisi Birimlerinin Dönüşümü :

• 1 kcal = 1000 cal

1 cal = kcal

• 1 kJ = 1000 J

1 J = kJ

• 1 cal = 4,18 J

1 cal 4 J

• 1 J = 0,24 cal

1 J 0,25 cal

3- Sıcaklık :

Bir maddeyi oluşturan taneciklerden bir tanesinin

sahip olduğu hareket enerjisine (taneciklerin sahip

oldukları hareket = kinetik enerjilerinin ortalamasına)

sıcaklık denir.

Sıcaklık birimi derecedir. Derece 0C ile gösterilir ve

selsiyus derece veya santigrat derece diye okunur.

Sıcaklık, termometre ile ölçülür. Termometrelerin

cıvalı, alkolü, ispirtolu ve metal termometre gibi

çeşitleri vardır.

4- Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar :

1- Isı bir enerji çeşidi, sıcaklık ise bir ölçümdür.

2- Isı kalorimetre kabı ile sıcaklık termometre ile

ölçülür.

3- Isı birimi kalori (cal ) veya Joule, sıcaklık birimi ise

derecedir.

4- Isı, madde miktarına bağlıdır, sıcaklık ise madde

miktarında bağlı değildir.

5- Isı Enerjisinin Maddenin Tanecikleri Üzerindeki

Etkisi :

Maddeler ısıtıldığında ya da soğutulduğunda

maddeyi oluşturan taneciklerin hızları ve

aralarındaki boşluk miktarı değişirken maddeyi

oluşturan taneciklerin büyüklüklerinde (belirgin

olarak) değişme olmaz.

Maddeyi oluşturan tanecikler görülemeyecek kadar

küçük olduğu için ısı alan veya ısı veren

maddelerde gözlenen hareketler taneciklere değil

tanecik

(molekül) yığınlarına aittir.

a) Isıtılan Maddenin Taneciklerinin Hareketi :

Maddeler ısıtıldığında yani ısı enerjisi aldığında

maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar

yani tanecikler daha hızlı hareket ederler. Hızlı hareket

eden tanecikler yavaş hareket eden taneciklere

çarparak enerjilerini yavaş hareket eden taneciklere

aktarır. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları

birbirine eşit olur.

Taneciklerin hızları birbirine eşit olduğu için maddenin

sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk

duruma göre artar.

Sıcak ortamda bulunan tanecikler hızlı hareket

ettikleri için tanecikler arasındaki boşluk fazladır ve

fazla hacim kaplarlar.

• Taneciklerin hızı artar.• Tanecikler arasındaki boşluk artar.• Maddenin hacmi artar.

b) Soğutulan Maddenin Taneciklerinin Hareketi :Maddeler soğutulduğunda yani ısı enerjisi kaybettiğinde (verdiğinde) maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri azalır yani tanecikler daha yavaş hareket ederler. Yavaş hareket eden tanecikler, hızlı hareket eden taneciklerden enerji alırlar. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları birbirine eşit olur.

Taneciklerin hızları birbirine eşit olduğu için maddenin

sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk

duruma göre azalır.

Soğuk ortamda bulunan tanecikler yavaş hareket

ettikleri için tanecikler arasındaki boşluk azdır ve az

hacim kaplarlar.

• Taneciklerin hızı azalır.

• Tanecikler arasındaki boşluk azalır.

• Maddenin hacmi azalır.

6- Isı Aktarımı (Isı Alışverişi) :

Sıcaklıkları farklı olan maddeler bir araya

getirildiklerinde yani birbirlerine dokundurulduklarında

sıcaklık farkından dolayı maddenin taneciklerinin

arasında enerji aktarımı (alış verişi) gerçekleşir.

Aktarılan bu enerji ısı enerjisidir.

Hızlı hareket eden taneciklere sahip madde ile yani sıcaklığı fazla olan madde ile yavaş hareket eden taneciklere sahip madde yani sıcaklığı az olan madde birbirine dokundurulursa maddenin tanecikleri çarpışır. Çarpışma sırasında tanecikler arasında ısı alışverişi gerçekleşir. Çarpışmadan sonra hızlı hareket eden tanecikler yavaşlarken yavaş hareket eden tanecikler hızlanır. Tanecikler arasındaki ısı aktarımı, taneciklerin hızları (sıcaklıkları) eşit oluncaya kadar devam eder. Taneciklerin hızları eşit olduğunda maddenin sıcaklığı da her yerinde eşitlenmiş olur.

Bir maddede ısı aktarımı, o maddenin taneciklerinin

çarpışması ile gerçekleşir. Farklı sıcaklıklardaki

maddeler birbirlerine dokundurulduklarında(temas

ettiklerinde) ısı aktarımı, sıcak olan maddedeki

taneciklerin, soğuk olan maddedeki taneciklerle

çarpışması ile gerçekleşir.

Isı alan maddenin taneciklerinin hızı (hareketliliği)

artar.

Isı veren maddenin taneciklerinin hızı (hareketliliği)

azalır.

7- Isı Enerjisinin Maddeler Üzerindeki Etkileri :Isı bir enerji çeşididir ve maddeler üzerinde 3 türlü değişiklik yapabilir. Bunlar;• Sıcaklık Değişimi• Hal Değişimi• Boyut Değişimi (Genleşme veya Büzülme)

a) Sıcaklık Değişimi :Sıcaklığın var olmasının nedeni ısı enerjisidir. Sıcaklık, maddenin aldığı veya verdiği ısı enerjisinin bir göstergesidir. Bir madde dışarıdan ısı enerjisi aldığında yani madde ısıtıldığında, verilen ısı enerjisini maddeyi oluşturan tanecikler alır ve tanecikler bu enerjiyi hareket enerjisine dönüştürür. Yani maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar. Bu nedenle de maddenin sıcaklığı artar.

Bir madde dışarıya ısı enerjisi verdiğinde yani madde

soğutulduğunda maddeyi oluşturan taneciklerin

hareket enerjileri azalır. Bu nedenle de maddenin

sıcaklığı azalır.

b) Hal Değişimi :

Katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin ısı enerjisi

etkisiyle bir halden diğerine dönüşmesine hal değişimi

denir. Hal değişimi olayı ısı enerjisi sayesinde

gerçekleşir.

Madde hal değiştirdiğinde o maddeyi oluşturan

taneciklerin sayısı ve büyüklüğü değişmez, sadece

taneciklerin birbirlerine olan uzaklığı ve yaptıkları

hareket değişir.

c) Boyut Değişimi (Genleşme veya Büzülme) :Dışarıdan ısı enerjisi alan maddelerin hacimlerinde meydana gelen artışa genleşme denir.Dışarıya ısı enerjisi veren maddelerin hacimlerinde meydana gelen azalmaya büzülme denir.Bir madde dışarıdan ısı enerjisi aldığında yani madde ısıtıldığında, maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar. Taneciklerin hareket enerjileri artınca titreşim hızları artar ve tanecikler birbirlerinden uzaklaşırlar. Bu nedenle de maddenin hacmi artar yani madde genleşir.

Bir madde dışarıya ısı enerjisi verdiğinde yani madde

soğutulduğunda, maddeyi oluşturan taneciklerin

hareket enerjileri azalır. Taneciklerin hareket enerjileri

azalınca titreşim hızları azalır ve tanecikler birbirlerine

yaklaşırlar. Bu nedenle de maddenin hacmi azalır yani

madde büzülür.