FİZİK DERS NOTLARI MR MR MR MUSTAFA RABUŞ FİZİK DERS NOTLARI

Bu kitap, YTÜ Fizik Lisans, İTÜ Nükleer Araştırmalar Yüksek Lisans mezunu yazarın, İstanbul`da kamuya ait liselerde fizik dersleri vermekte iken, derslerine girdiği öğrencilere kolaylık sağlama amacı ile hazırlamış olduğu kişisel, minimalist bir çalışmadır. Lise fizik konularını esas almakla beraber yer yer lisans fizik düzeyinde

açıklama ve çözümlemeler de içerir.

Bu kitap, belirli bir düzeyin üzerinde hazırbulunuşluğu olan öğrenciler için kolay ulaşılabilir bir başvuru kitabı olarak

kullanılabilir.

Ayrıca, KPSS sınavlarına hazırlanan fizik öğretmen adaylarının alan sınavlarına çalışma süreçlerinde de kolay ulaşılır bir başvuru kitabı

olarak kullanıma uygundur.

Kitabın çıkış noktası, yazarın derslerine girdiği öğrencilere kolaylık sağlama amacıyla hazırlanmış kişisel bir çalışma olması, kitapta

olası bilimsel ve yazım hatalarının varlığı göz önünde bulundurularak kullanılmasını gerektirmektedir.

Bu kitap kapsamındaki tüm ögelerin telif hakları Yazar Mustafa RABUŞ`a aitdir.

Ticari amaçlı olmayan bireysel ve kamusal kullanım için kopyalanabilir.

Tüm ticari hakları saklıdır.

Yazar ve Şahıs Yayımcı: Mustafa RABUŞ.

ISBN : 978-605-84136-1-0

F İZİK DE RS N O TLA RI

FİZİK DERS NOTLARI

MUSTAFA RABUŞ

MR MR MR

II

Bilim; “insanlığın kümülatif ve kolektif üretimidir”. Bilgi-Bilim kimsenin mülkiyetinde değildir.

Bir kemik parçası hiç mertebesinde değere sahiptir. Ancak o kemiğin bir ucunu sivriltip diğer ucuna delik açarsanız bir dikiş iğnesi üretmiş olursunuz. O dikiş iğnesi paleolitik dönemde belki yüzlerce insanın, çocuğun kıyafetlerinin üretiminde kullanıldı.

Bu sayede hayatta kalma şansı artan çocuklardan biri insanlığa bir başka yaratım-üretimle katkıda bulundu. Böylece bir kemik parçası, insanın entelektüel yaratımı sayesinde daha önceki anlamsız, değersiz formundan çok daha yüce bir değere ulaştı.

Zincirleme bir şekilde yeni yaratımlara yol açtı. Şu anda sahip olduğumuz bilim, mühendislik ve teknolojik aygıtları 10 binlerce yıllık insanlığın kümülatif ve kolektif birikimlerine borçluyuz. İşte bizi et ve kemik yığınından daha yüce bir değere yükselten şey yaratımlarımız, topluma insanlığa yaptığımız hizmettir.

İster bu çalışmadaki paylaşımlar olsun, ister bir bilim insanının yaptığı bir keşif, ister bir mucidin icat ettiği bir mekanizma.

Bunların hiçbirini bir insan tek başına bulduğunu iddia edemez. Her bilgi ve buluş kendisinden önceki başka bilgilerin üzerine inşa edilmiş ve evvelki bilgilerin varlığına muhtaçtır.

Kamu kurumları tarafından talep edilen gelir vergisinin rasyonelitesi de bu gerekçeye dayanmaktadır. İster emek yoğun, ister bilgi ve teknik araçlarla gelir elde edilsin, insanlığın geçmiş bilgi birikimleri sayesinde artı değer üretimi olanaklı olmaktadır.

Mühendis, doktor, öğretmen, tüccar, çiftçi, işçi ya doğrudan insanlığın bilgi birikimlerini “satarak” gelir elde ediyordur ya da bu bilgi birikimlerinin kullanıldığı emek yoğun faaliyetler sayesinde gelir sağlıyordur. Üretim araçlarını elinde bulunduran kapitalistler çoğunlukla kamu hizmetlerinden doğrudan yararlanmazlar. Buna karşın ülke içerisinde en yüksek vergiyi ödemeyi kabul ederler.

Çünkü; kullandıkları alet, araç, teknik ve bilginin “insanlığın kolektif ve kümülatif yaratımlarına” dayanıyor olması elde ettikleri artı değerin mutlak maliki olmadıkları anlamına gelir. Yani vergiler bir hizmetin karşılığı değil, insanlığın ortak mirasını kullanıyor olmanın getirdiği bir borçtur.

Referans vermekten kaçınan küstah bilim insanlarından veya buluşunun mutlak sahibi gibi davranan şirketlerden bahsedilir. Bu insanlar 10 tabanlı, 2 tabanlı vb sayı sistemlerini veya “sıfır”ı kendileri bulmuş değildir. Kendi buluşlarını yapabilmek için kullandıkları temel bilgiler olmasa belki sıfırı dahi keşfedemeden öleceklerdi. Bu nedenledir ki; bir buluş ve ya icat kamuya açıklanmadığı sürece yani yayımlanmadığı sürece hak iddia edilemez. Dünya genelinde patentler 7 ila 20 yıl arasında sınırlandırılmıştır. Yani buluşunuzun “artı değerini” sınırlı bir süre talep edebilirsiniz. Bilgi üzerinde daimi mülkiyet olmadığı konusunda insanlık hemfikirdir. Bu durum bilimin “kümülatif” yani evvelki bilgi birikimlerinin üzerine inşa edilmesinin ve yani insanlığın “kollektif” ürünü olmasının kaçınılmaz sonucudur.

Anadolu coğrafyası, Çin, Hint, Mezopotamya, Mısır Uygarlıklarının bilgi birikimlerinin harmanlandığı bir konak konumundadır.

Anadolu eksenli Antik Grek ve İslam Uygarlıklarında “Bilgi sahibi Olmak” ile “Erdem Sahibi Olmak” eşdeğer kabul edilmiş, Roma ve Osmanlı’nın son dönemlerinde ise bilgi pragmatik bir “metaya” indirgenmiştir. Ve böylece her iki uygarlıkta kendi sonunu hazırlamıştır.

“Tek Tarafın Kazançlı Olduğu Projeler” üzerinden azgelişmiş ve ya gelişmekte olan ülkelere nizam vermeye çalışan “sömürgeci”

güç odakları, bu ülkelerde “Bilgiyi Toplumun Genelinden Sakınan”, “Kamusal kaynakları Kendi Çıkarına Kullanan” ve “Bilgi Güçtür” diyen oluşumları desteklemişlerdir. Tam aksine “Uygar Dünyanın” yeni yüzleri ise bilgiyi meta olmaktan çıkarıp “Açık Paylaşım”a sunmaktadırlar. Dünya genelinde “Open Acces” kaynaklar paylaşıldıkça artmakta ve bilgiyi meta olarak pazarlayan şirketler gerilemekte, bilgiye hakettiği saygıyı göstererek metalaştırmayan oluşumlar bu sayede kullanıcı sayısı ile birlikte evrilerek gelişmekteler. Elbette bilginin kendisi değil ancak ortaya koyduğu ürün, katma değer, artı değer bu bilgi için çaba ve emek ortaya koymuş bireyler için bir kazanım olarak sahiplenilecektir. Bu emek ve çabanın ödülü olacaktır. “Bilgi Güçtür” diyen gericiliğe karşın, umarım ki; Bu Ülkenin kadim geçmişinden gelen “Bilgi-Erdem” birlikteliği galip gelir.

BİLİMİN AMACI

Bilim: Varoluşun, erksel neden-sonuç bağlamlarını nesnel ölçme tekniklerini kullanarak araştırır. (Varoluşu anlamaya çalışır) İnanç-Felsefe-İdeoloji: Varoluşun, ereksel neden-sonuç bağlamlarını mantık-uslamlama ile araştırır. (Varoluşu

anlamlandırmaya çalışır)

Bilgiye erişimde kullanılan yöntemlerin ve ana hedeflerinin farklılığı nedeniyle; inanç-felsefe-ideolojinin alternatifi bilim olamaz, inanç-felsefe-ideoloji de bilimin alternatifi olamaz. Bilimsel veriler inanç-felsefe-ideolojiler için bilgi kaynağı olarak

kullanılabilirken, bilim asla onları bilgi kaynağı-referans olarak kullanamaz. Ancak inanç-felsefe-ideoloji, bilim için bir motivasyon kaynağı olabilmektedir.

İNANÇ-FELSEFE-İDEOLOJİ Ereksel Nedensellik ile Varoluşu Anlamlandırma Çabası

BİLİM Erksel Nedensellik ile Varoluşu Anlama Çabası

İNSANLIĞIN EREĞİ

Her şey “Büyük Patlama” (Big Bang) ile başladı, enerji maddeye dönüştü.

Madenin bir kısmı “kendini kopyalama yeteneği” olan organizasyonlar kurarak canlı oldu.

Canlıların bir kısmı kendi “öz farkındalığını kazandı”; zeki canlı doğdu.

Zeki canlıların bir kısmı (Adem?) “Entelektüel Üretim ve Yaratımlar” yoluyla “Evreni ve Kendisini Yeniden Tasarlama”ya başladı; bunlara insan dendi.

Büyük Patlama Kendini Kopyalama Öz Farkındalık Yeniden Tasarlama

Enerji → Madde Madde → Canlı Canlı → Zeki Canlı Zeki Canlı → İnsan

Varoluş Evren`in Geri Kalanından Farklılaşım-1

Evren`in Geri Kalanından Farklılaşım-2

Evren`in Geri Kalanından Farklılaşım-3 İkinci yayıma önsözde yararlanılan kaynaklar: Milletlerin Zenginliği (Adam Smith), Bilim Tarihi (Hüseyin Gazi Topdemir-Yavuz Unat), Bilim: Dört Bin Yıllık Bir Tarih (Patricia Fara) Mustafa RABUŞ (2021)

bilgi akışı motivasyon

III

İÇİNDEKİLER

ANA BAŞLIK ALT BAŞLIK SAYFA

1) MADDE VE ÖZELLİKLERİ

FİZİK BİLİMİNE GİRİŞ 4

MADDE ve ÖZELLİKLERİ 6

BASINÇ ve KALDIRMA KUVVETİ 8

ISI-SICAKLIK ve GENLEŞME 9

2) STATİK-DİNAMİK-KİNEMATİK

VEKTÖRLER ve KUVVET 11

TORK ve DENGE 12

NEWTON YASALARI 14

KUVVET ve HAREKET 15

PERİYODİK HAREKET 19

ENERJİ ve HAREKET 22

İTME ve MOMENTUM 23

3) ELEKTROMANYETİZMA

ELEKTROSTATİK 24

ELEKTRİKSEL ALAN-KUVVET ve POTANSİYEL 25

ELEKTRİK 27

MANYETİZMA ve ELEKTROMANYETİZMA 28

İNDÜKSİYON ve ALTERNATİF AKIM 29

ELEKTROMANYETİK TEORİ 30

4) DALGA MEKANİĞİ

DALGA HAREKETİ 31

DALGA MEKANİĞİ 33

OPTİK 35

5) ATOM VE MODERN FİZİK

ATOM FİZİĞİNE GİRİŞ ve RADYOAKTİVİTE 38

MODERN FİZİK 41

MODERN FİZİĞİN TEKNOLOJİDEKİ UYGULAMALARI 44

KİTAPTA YARARLANILAN KAYNAKLAR

1)

Fundamentals of Physics, Jearl Walker, Wiley, 8th edition.

2)

Fen ve Mühendislik İçin Fizik (Modern Fizik İlaveli), Raymond A. Serway, Palme Yayıncılık, 3. Baskıdan Çeviri.

3)

Mathematical Handbook of Formulas and Tables, Murray R. Spiegel, Mc Graw Hill, Schaum`s Outline Series.

4)

TÜBİTAK Bilim Teknik Dergisi Dijital Arşiv. (www.bilimteknik.tubitak.gov.tr/arsiv)

5)

Fizik Ders Notları, Mustafa Rabuş, Sena Ofset, 2015.

Bu kitap kapsamındaki tüm ögelerin telif hakları Yazar Mustafa RABUŞ`a aitdir.

Ticari amaçlı olmayan bireysel ve kamusal kullanım için kopyalanabilir.

Tüm ticari hakları saklıdır.

1.Yayım: 2018 2.Yayım: 2021

Yazar ve Şahıs Yayımcı

Mustafa RABUŞ İstanbul-2018

ISBN : 978-605-84136-1-0

4

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

A) GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİLİM VE FİZİK:

^MR İlk çağlarda doğa olayları metafizik ereklerle ilişkilendirilirken olayların olgusal ilişkileri, neden-sonuç bağlamları keşfedildikçe doğa

öngörülebilir oldu. İnsanlık en temel ihtiyaçları için doğaya muhtaç olduğu için onu anlamaya da zorunlu olduğunu fark etti.

Biyoloji bilimi sayesinde; canlı varlıkları, kimya bilimi sayesinde;

maddenin yapısal özelliklerini, fizik bilimi sayesinde; enerji ve maddenin tüm özellikleri ve bunların olgusal ilişkilerini inceler.

Yani Fizik; madde ve enerji arasındaki etkileşimi inceleyen ve doğada gerçekleşen olaylarla ilgili mantıklı açıklamalar üretmeye çalışan uygulamalı bir bilim dalıdır.

FİZİĞİN ALT ALANLARI:

Mekanik: Cismin statik, hareket ve etkileşimlerini inceler.

Elektrik: Elektronların enerji ve bilgi taşımasını sağlayan olayları inceler.

Magnetizma: Dünyanın manyetik alanı, manyetik maddelerin ve elektrik akımının oluşturduğu manyetik alanları inceler.

Optik: Işıkla ilgili yansıma, kırılma gibi olayları inceler.

Katıhal fiziği: Yoğun maddelerin elektriksel, manyetik, optik ve esneklik özelliklerini inceler.

Termodinamik: Enerji dönüşümlerini ve madde içinde aktarımını inceler.

Atom fiziği: Atom yapısını oluşturan ögelerin etkileşimini inceler.

Nükleer fizik: Atom çekirdeğinin yapısı ve kararsız (radyoaktif) çekirdeklerin ışımalarını inceler.

Yüksek enerji ve plazma fiziği: Yüksek enerjili partikülleri inceler.

FİZİKTE MODELLEME:

Benzeştirme Modelleme: soyutu→somuta indirgeme.

Teorik Modelleme: gözlemlenemeyen somutu→gözlemlenene indirgeme.

Matematiksel Modelleme: formül, grafik vb.

(Etkinlik-1: Rutherford saçılma deneyi ve kapalı bir kutunun içeriği?) BİLİMSEL METODOLOJİ:^MR

1 Problemin Belirlenmesi.^MR 2 Gözlem ve Veri Toplama.

3 Hipotez Kurma.

4 Kontrollü Deney ve Gözlem ile Kontrol 5 Teori-Kuram ve ya Yasalaşma.

Aristoteles havada serbest düşüşe bırakılan cismin yere düşmesini;

“her şey ait olduğu yere dönmek ister” şeklinde ereksel nedenselliğe dayandırmıştır. Newton ise kütle çekim kuvveti yasaları ile erksel nedensellikle açıklamıştır. Bu konudaki çalışmalarını deneylere ve matematiksel analizlere dayandırmıştır. İşte Aristoteles ile Newton arasındaki en önemli fark ereksel ve erksel nedensellik arasındaki ayrımdan kaynaklanmaktadır.

Olay: Doğada gerçekleşen anlık eylemlilikler.

Olgu: Doğada gerçekleşen olayların genel-geçer ifadesidir.

Hipotez: Bilimsel bir problem hakkında, verilere dayalı olarak kurulan, test edilebilir olan geçici çözüm yoludur.

Bilimsel Yasa: Olguların tanımlanmasıdır. (Genelde matematik diliyle)

Bilimsel Teori (Kuram): Olguları açıklamaya çalışır.

Bilimsel yasa ve bilimsel teori-kuram deneysel desteğe sahip olmalıdır.

Ancak deneysel ispatlar bir teoriyi-kuramı asla bilimsel yasa yapmaz.

Aralarında bir hiyerarşik ilişki yoktur.

Matematik ve fizik: Galileo`nun ifadesi ile “Matematik fiziğin, bilimin dilidir”. Geçerliliği ve analiz gücünü artıran yardımcı bir bilimdir.

Fizik ve teknoloji: Fizik teknolojinin gelişmesine ciddi katkı sağlarken teknoloji de fizik biliminin ilerlemesinde önemli bir ardımcıdır.

2m m

2𝝑 𝝑

m

2m 2m m

3m

?𝝑 ?𝝑

(Etkinlik-2: Galileo`nun düşünce deneyi: Serbest düşme.)

B) FİZİKTE GÖZLEM VE ÖLÇME:

Doğada gerçekleşen olayları anlayabilmek için bazı gözlemlerde bulunmak gerek.

a) Nitel Gözlem: Sadece insanın beş duyu organı kullanılarak yapılan gözlem.

b) Nicel Gözlem: Duyu organlarının yanında ve ya tek başına bazı ölçüm aletleri kullanılırsa yapılan gözlem nicel yani sayısal verilere dayanan gözlem olur.

FİZİKTE ÖLÇME:MR

Sadece gözlem olguyu, nesneyi anlamaya yeterli olmayabilir. Bu durumda doğal ortamda ve ya laboratuarda bağımlı, bağımsız değişken ve kontrol değişkenleri tespit edilerek kontrol değişkenleri kullanılarak bağımsız değişkenlerin bağımlı değişkenler üzerindeki etkileri açılanmaya çalışılır.

DEĞİŞKENLER:

Bağımsız değişken:Deneyi gerçekleştiren kişinin belirlediği değişkenler. (teraziye eklenen kütle miktarı gibi…)

Bağımlı değişken:Bağımsız değişkenin belirlediği değişken, ölçülen değişken. (terazinin karşı kefesindeki kütle miktarı gibi…)

Kontrol altındaki değişken:Sabit tutulan, ölçülmek istenmeyen değişkenler. (terazi kollarının uzunluğu gibi…)

(Etkinlik-3: “Temel ve pire” fıkrasındaki değişkenlerin tespiti.

Archimedes in “altın taç deneyi”…..)

Ölçme: fiziksel bir büyüklüğün kendi cinsinden ve birim adı verilen diğer bir ölçüyle karşılaştırılması.

Temel büyüklük: Kendi başına ifade edildiğinde bir anlamı olan büyüklüktür. (madde miktarı, uzunluk, kütle, zaman, sıcaklık, akım ve ışık şiddeti)

Türetilmiş büyüklük: Bir başka büyüklükle ifade edildiğinde anlam kazanan büyüklükler. (kuvvet, enerji, hız….)

Vektörel ve Skaler büyüklük:

Skaler büyüklük sadece sayısal değer ve birim ile ifade edilmesi yeterli olan büyüklüktür (zaman, uzunluk, kütle, enerji, güç, ısı…).

Vektörel büyüklükte ise yönün de bildirilmesi gerekmektedir (hız, ivme, yerdeğiştirme, kuvvet, ağırlık…)

VRÜZGAR= 180 km/h

VUÇAK= 360 km/h

h=50 m

BİRİMLER

Ölçü Sembolü Temel büyüklük SI Birimi Peta 10¹⁵ P Madde miktarı (n) Mole (mol)

Tera 10¹² T Zaman (t) Saniye (s)

Giga 10⁹ G Sıcaklık (T) Kelvin (K)

Mega 10⁶ M Uzunluk (L) Metre (m)

Kilo 10³ K Kütle (m) Kilogram (kg)

Mili 10^-3 m Akım (I) Ampere (A)

Mikro 10^-6 μ Işık şiddeti (I) Candela (Cd) Nano 10^-9 n Türetilmiş büyüklük SI Birimi

Piko 10^-12 p Hız (V) m/s

Femto 10^-15 f Enerji (E) Joule=kgm²/s²

Atto 10^-18 a Kuvvet (F) Newton=kgm/s

Görüldüğü gibi birimler ölçmede bir standart oluşmasını sağlar. Bu amaçla bir büyüklüğe ait birim bir başka büyüklüğün ancak eş dereceli birimi ile kullanılabilir. Bunun için uluslararası bir standart sistemi (SI- Standarts of International) geliştirilmiştir.

ÖLÇMEDE HATA:MR

Ölçme sonucu ve gerçek değer arasındaki fark.

Uygulayıcıdan, ölçme aracında, ortamdan ve yöntemsel (ölçme aracı ile ölçüm nesnesi arasındaki uyumsuzluktan) kaynaklanır.

a) Rastlantısal hata: Kaynağı öngörülemeyen ve hata miktarı kestirilemeyen hatalardır.

b) Sistematik hata: Kaynağı bilinen ve hata miktarı kestirilebilen hatalar. Hata miktarı belirli oranlarda değişir.

c) Sabit hata: Her ölçümde aynı miktarda hata vermesi.

VFİZİKCİ= 7 m/s

VOTOBÜS= 18 km/h

ΔX= 20 m ETKİNLİK-4 Fizikçi otobüsü yakalayabilir mi?

5

BİRİM DÖNÜŞÜMLERİ:

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S Kütle Birimleri Sembol Çevrim

ton t 1000 kg

kental q 100 kg

kilogram kg 1000 g

hektogram hg 100 g

dekagram dag 10 g

gram g g

desigram dg 10^-1 g

santigram cg 10^-2 g

miligram mg 10^-3 g

Uzunluk Birimleri Sembol Çevrim

kilometre Km 1000 m

hektometre hm 100 m

dekametre dam 10 m

metre m m

desimetre dm 10^-1m

santimetre cm 10^-2 m

milimetre mm 10^-3 m

Uzunluk ⇒ Alan Hacim

Km 1000 m ⇒ Km² 10⁶m² Km³ 10⁹m³ hm 100 m ⇒ hm² 10⁴m² hm³ 10⁶m³ dam 10 m ⇒ dam² 10²m² dam³ 10³m³

m m ⇒ m² m³

dm 10^-1m ⇒ dm² 10^-2m² dm³ 10^-3m³ cm 10^-2 m ⇒ cm² 10^-4m² cm³ 10^-6m³ mm 10^-3 m ⇒ mm² 10^-6m² mm³ 10^-9m³

1L 1 dm³

1L 10^-3 m³ 1L 10³ cm³

1mL 1cm³

Akım şiddeti Sembol ve çevrim gigaamper GA = 10⁹ A

megaamper MA = 10⁶ A kiloamper kA = 10³ A

amper A

miliamper mA = 10^-3 A mikroamper μA = 10^-6 A nanoamper nA = 10^-9 A pikoamper pA = 10^-12 A

ORTALAMA DEĞER =𝐎𝐋𝐂𝐔𝐌𝐋𝐄𝐑𝐈𝐍 𝐓𝐎𝐏𝐋𝐀𝐌𝐈

𝐎𝐋𝐂𝐔𝐌 𝐒𝐀𝐘𝐈𝐒𝐈

→ 𝐎𝐃 =

^∑𝐗

𝐍

BAĞIL HATA = ^{𝐇𝐀𝐓𝐀}

𝐎𝐋𝐂𝐔𝐋𝐄𝐍 𝐃𝐄𝐆𝐄𝐑

→ 𝐁𝐇 =

^𝚫𝐗

𝐗

ORTALAMA SAPMA =𝚺|𝐎𝐋𝐂𝐔𝐋𝐄𝐍 𝐃𝐄𝐆𝐄𝐑−𝐎𝐑𝐓𝐀𝐋𝐀𝐌𝐀|

𝐎𝐋𝐂𝐔𝐌 𝐒𝐀𝐘𝐈𝐒𝐈

YÜZDE HATA =𝐎𝐑𝐓𝐀𝐋𝐀𝐌𝐀 𝐒𝐀𝐏𝐌𝐀

𝐎𝐑𝐓𝐀𝐋𝐀𝐌𝐀

. 𝟏𝟎𝟎

ÖLÇMEDE HATA HESAPLAMALARI:MR

6

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

MADDE VE ÖZELLİKLERİ:

^MR

MADDE: Kütlesi olan her şeye madde denir. (kütlesi varsa hacmi ve eylemsizliği kaçınılmaz bir özelliktir)

CİSİM: Katı maddelerin şekillendirilmiş halidir.

MADDENİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ: Maddenin dış yapısı ile ilgili özellikler. Sadece fiziksel özellikleri değiştirebilen olaylara da “fiziksel olay” denir. Kırılma, erime-kaynama vb. Kimyası değişmez, kütlesi değişmez, radyoaktivitesi değişmez, geri dönüşümü kolaydır.

MADDENİN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ: Maddenin yapısal özellikleridir.

Maddenin kimyasal özelliklerini, adını değiştiren olaylar kimyasal olaydır. Kimyasal olayda bir veya daha fazla yeni madde ortaya çıkar.

Bileşik yapma, yanma, fermantasyon vb. Kimyası değişir, kütlesi değişmez, radyoaktivitesi değişmez, geri dönüşümü zordur.

MADDELERİN ORTAK ÖZELLİKLERİ:

1)kütle 2)hacim 3)eylemsizlik 4)tanecikli, boşluklu, elektrikli yapı.

MADDELERİN AYIRTEDİCİ ÖZELLİKLERİ:

1)özkütle ve özhacim 2)özısı 3)erime-kaynama noktaları 4)sıcaklıkla genleşme 5)çözünürlük 6)esneklik 7)elektrik ve ısı iletkenliği.

(kimyasal özelliklerin hepsi ayırt edici olup; sıcaklık ve basınçla değişebilirler, ölçümü çok güç olabilir)

KATILARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ:^MR Belirli bir şekil ve hacme sahiptirler.

Tanecikler arası boşluk azdır.

Tanecikler birbirini çekerler.

Taneciler titreşim hareketi yaparlar.

SIVILARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ:

Belirli bir şekilleri yoktur ancak hacimleri belirlidir.

Tanecikler arası boşluk katılara oranla daha fazladır.

Sıvı molekülleri birbiri üzerinden kayarlar.

Bulundukları kabın şeklini alırlar.

GAZLARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ:

Belirli bir şekil ve hacimleri yoktur.

Daima hareket halindedirler.

Bulundukları kabı tamamen doldururlar.

Sonsuz yayılma özelliğine sahiptirler.

PLAZMALARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ:MR

Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler.

İyi bir iletkendirler.

Elektrik ve magnetik alanla etkileşirler.

Kimyasal reaksiyonları çok hızlıdır.

(iyonlar-elektron ve protonlar-yüksüz atom ve moleküller-uyarılmış atomlar)

KÜTLE, AĞIRLIK, HACİM VE ÖZKÜTLE:MR

KÜTLE: Madde miktarı.

AĞIRLIK: Kütleye etkiyen yerçekim kuvveti. G = m.g (kg.m/s²) (g~10m/s²) HACİM: Kütlenin uzayda kapladığı yer.

ÖZKÜTLE: Birim hacimdeki madde miktarı.

ÖZHACİM: Birim kütlenin hacmi.

AĞIRLIK: G = m.g Yay kuvveti: FYAY = -k.ΔX ΔX

Ağırlık ölçümü:

A) KÜTLE VE AĞIRLIK ÖLÇÜMÜ:^MR Kütle ölçümü:

𝐦 = 𝐧 𝐦

_𝐛

𝐍 + 𝐱

𝐃𝐮𝐲𝐚𝐫𝐥𝐢𝐥𝐢𝐤 =𝐦_𝐛 𝐍

𝒉𝒂𝒕𝒂𝒍𝒊 𝒕𝒆𝒓𝒂𝒛𝒊: 𝒎_{𝒈𝒆𝒓ç𝒆𝒌}= √𝒎𝒔𝒐𝒍. 𝒎_𝒔𝒂𝒈

0 n N

mb

m x

+

V_CİSİM = 3V

Katı cisim hacmi:MR VCİSİM = VSON - VİLK

VSON = 8V VİLK = 5V

+

VSU = 5V VİNCİ = 5V

Tanecikli katı ve sıvı:^MR VHAVA = (VSU + VİNCİ) - VKARIŞIM

VKARIŞIM = 8V

+

VŞEKER = 3V

Sıvıda çözünen katı:^MR VBOŞLUK = (VSU + VŞEKER) – VKARIŞIM

V_KARIŞIM = 7V VSU = 5V

+

VSU = 5V VALKOL = 5V

Çözünen sıvıların hacmi:^MR VBOŞLUK = (VSU + VALKOL) - VKARIŞIM

VKARIŞIM = 8V

gazlı sıvı

biriken gaz

su Gazların hacmi:^MR B) HACİM ÖLÇÜMÜ:^MR

m 2m 3m

2V 3V V kütle

hacim 𝐝 =𝐦

𝐕 d

2m 3m m özkütle

kütle 𝐝 =𝐦

𝐕 d

2V 3V V özkütle

hacim 𝐝 =𝐦

𝐕

V(cm³)

T(⁰C) +4

H2O

d(g/cm³)

T(⁰C) +4

H2O 1

0,92

V1 V2

d(g/cm³)

zaman d2

V2< V1

V1< V2

m

V dX

dY

dX+Y

𝐨𝐳𝐤𝐮𝐭𝐥𝐞 = 𝐤𝐮𝐭𝐥𝐞 𝐡𝐚𝐜𝐢𝐦( 𝐠

𝐜𝐦^𝟑) ⇒ 𝐝 =𝐦 𝐕 𝐝𝐤𝐚𝐫𝐢𝐬𝐢𝐦=𝐦𝟏+ 𝐦𝟐+ 𝐦𝟑+ … + 𝐦𝐍

𝐕𝟏+ 𝐕𝟐+ 𝐕𝟑+ … + 𝐕𝐍 ⇒ C) ÖZKÜTLE HESABI:^MR

𝐕_𝟏= 𝐕_𝟐⇒ 𝐝_{𝐤𝐚𝐫𝐢𝐬𝐢𝐦}=𝐝𝟏+ 𝐝𝟐

𝟐 𝐦_𝟏= 𝐦_𝟐⇒ 𝐝_{𝐤𝐚𝐫𝐢𝐬𝐢𝐦}=𝟐𝐝𝟏. 𝐝𝟐

𝐝𝟏+ 𝐝𝟐

7

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S a Xa

KÜP İlk Durum Son Durum

Boyutlar a xa

Kesit alanı A = a² ⇒ A^ı = (xa)² = x²A Yüzey alanı S = 6a² ⇒ S^ı = 6(xa)² = x²S Hacim V = a³ ⇒ V^ı = (xa)³ = x³V Kütle m = dV ⇒ m^ı = x³m Isı sığası C = mc ⇒ C^ı = x³C D= Dayanıklılık

𝐊𝐄𝐒𝐈𝐓 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

𝐃 𝛂 𝐚^𝟐 𝐚^𝟑=𝟏

𝐚 𝐃^𝐈 𝛂 (𝐱𝐚)^𝟐 (𝐱𝐚)^𝟑= 𝐃

𝐱 ΔQ = soğuma

𝐘𝐔𝐙𝐄𝐘 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

𝚫𝐐 𝛂 𝟔𝐚^𝟐

𝐚^𝟑 𝚫𝐐^𝐈 𝛂 𝟔(𝐱𝐚)^𝟐 (𝐱𝐚)^𝟑 = 𝚫𝐐

𝐱 YÜZEY, HACİM, KÜTLE VE CANLILAR İLİŞKİSİMR

KÜRE İlk Durum Son Durum

Boyutlar r xr

Kesit alanı A = 𝝅r² ⇒ A^ı = 𝝅(xr)² = x²A Yüzey alanı S = 4𝝅r² ⇒ S^ı = 𝝅(xr)² = x²S Hacim V = (4/3).πr³ ⇒ V^ı = (4/3).π(xr)³ = x³V Kütle m = dV ⇒ m^ı = x³m

Isı sığası C = mc ⇒ C^ı = x³C D= Dayanıklılık

𝐊𝐄𝐒𝐈𝐓 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

𝐃 𝛂 ^𝛑𝐫

𝟐

𝟒 𝟑𝛑𝐫^𝟑

=𝟏

𝐫 𝐃^𝐈 𝛂 𝛑(𝐱𝐫)^𝟐 𝟒

𝟑𝛑(𝐱𝐫)^𝟑= 𝐃 𝐱 ΔQ = soğuma

𝐘𝐔𝐙𝐄𝐘 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

𝚫𝐐 𝛂 𝟒𝛑𝐫^𝟐 𝟒 𝟑𝛑𝐫^𝟑

𝚫𝐐^𝐈 𝛂 𝟒𝛑(𝐱𝐫)^𝟐 𝟒

𝟑𝛑(𝐱𝐫)^𝟑= 𝚫𝐐 𝐱 Xr

r

•FİLİN KULAKLARININ BÜYÜK OLMASININ FONKSİYONU NEDİR?

• BALİNALAR NEDEN KARADA YAŞAYAMAZ?

• FARELER NEDEN TEDİRGİN GÖRÜNÜRLER?^MR

• DOĞADA NEDEN FARELERDEN DAHA KÜÇÜK MEMELİ YOK?

• DEV CANLILARIN TEK SORUNU ISI MI?

• EN DAYANIKLI GEOMETRİK ŞEKİL HANGİSİDİR?

• EN İYİ ISI İZOLASYONU SAĞLAYAN GEOMETRİK ŞEKİL NEDİR?

DAYANIKLILIK:

𝐃 𝛂 𝐊𝐄𝐒𝐈𝐓 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌 TAŞIMA KAPASİTESİ:

𝐘𝐔𝐊

𝛂

𝐊𝐞𝐬𝐢𝐭 𝐚𝐥𝐚𝐧𝐢 SOĞUMA:

𝚫𝐓 𝛂 𝐘𝐔𝐙𝐄𝐘 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

xH

xr xh

SİLİNDİR İlk Durum Son Durum

Boyutlar Yarıçap = r

Yükseklik = h Yarıçap = xr Yükseklik = xh Kesit alanı A = πr² ⇒ A^ı = x²A Yüzey alanı S = h.2πr + 2πr² ⇒ S^ı = x²S Hacim V = h.πr² ⇒ V^ı = x³V

Kütle m = dV ⇒ m^ı = x³m

Isı sığası C = mc ⇒ C^ı = x³C D= Dayanıklılık

𝐊𝐄𝐒𝐈𝐓 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

𝐃 𝛂 𝛑𝐫^𝟐 𝐡𝛑𝐫^𝟐=𝟏

𝐡 𝐃^𝐈 𝛂 𝛑(𝐱𝐫)^𝟐 (𝐱𝐡)𝛑(𝐱𝐫)^𝟐= 𝐃

𝐱 ΔQ = soğuma

𝐘𝐔𝐙𝐄𝐘 𝐀𝐋𝐀𝐍𝐈 𝐇𝐀𝐂𝐈𝐌

𝚫𝐐 𝛂 𝐡. 𝟐𝛑𝐫 + 𝟐𝛑𝐫^𝟐

𝐡𝛑𝐫^𝟐 𝚫𝐐^𝐈 𝛂 𝐱𝐡. 𝟐𝛑𝐱𝐫 + 𝛑(𝐱𝐫)^𝟐 (𝐱𝐡)𝛑(𝐱𝐫)^𝟐 = 𝚫𝐐

𝐱 r

H h

KILCALLIK:

“Sıvı”-“kılcal boruyu oluşturan madde”-“ortamı dolduran gaz”

arsındaki etkileşimler bütünü “kılcal basınç” ve “kılcallığı” oluşturur.

Sıvının serbest yüzeyinin eğrisel olması yüzeyin altındaki ve üstündeki moleküller arasında basınç farkı oluşturarak “kılcal basıncı” yaratır. Sıvının aşağı, yada yukarı hareketinin sebebi kılcal basınçtır. Adezyon yeterince büyükse sıvı kendiliğinden yukarı tırmanırken aksi durumda cıvada olduğu gibi aşağı iner.

YÜZEY GERİLİMİ: Sıvı yüzeyini 1m esnetmek için uygulanması gereken kuvvet ve ya sıvı yüzeyini 1m² artırmak için gerekli enerji miktarı. Birimi; Newton/m veya joule/m²

YÜZEY GERİLİMİ KİMİN SUÇU?

YÜZEY GERİLİMİ VE KOHEZYON NEDEN SICAKTAN HOŞLANMAZ?

ELİMİZİ NEDEN SABUNLARIZ?

SABUN KÖPÜĞÜNÜ NE KORUR?

SU DAMLASI NEDEN KÜRESELDİR?

SU NEDEN NANO KUMAŞLARI SEVMEZ?

SÜNGER, LAMBA FİTİLİ, BİTKİLER VE ADEZYON-KOHEZYON ARASINDA NASIL BİR İŞBİRLİĞİ VAR?

KOHEZYON > ADEZYON Silindirdeki sıvı dış bükey duruyorsa sıvının kohezyonu (molekül bağları, iç bağları), adezyondan (dış bağ, dış yüzeye yapışmayı sağlayan bağ) daha güçlüdür demektir.

ATMOSFER

Havanın deniz seviyesindeki yoğunluğu: 1,2 kg/m³ Havanın yükseklikle miktarındaki değişim:

%50 → 0-6 km

%75 → 0-11 km

%90 → 0-18 km

%99 → 0-30 km

HAVA NEDEN DENİZ SEVİYESİNDE DAHA YOĞUNDUR?

8-9 KM LİK EVERESTE TIRMANMAK NEDEN AYLARCA SÜRER?

SICAK HAVA BALONU, HELYUM-HİDROJEN BALONU İLE UZAYA GİDİLİR Mİ?

HELİKOPTERLER NEDEN UÇAKLAR KADAR YÜKSEKTEN UÇAMAZ?

UZAY KAÇ KM YUKARIDA BAŞLAR?

AY`IN NEDEN ATMOSFERİ YOKTUR?

PLAZMA^MR TANIMLAR:

Eşit sayıda pozitif ve negatif iyon barındıran iyonize olmuş gaz.

Elektron, proton, nötr atom ve iyon çorbası.

Maddenin en yüksek enerjili formu.

DOĞAL PLAZMA YAPAY PLAZMA

SICAK Magma Güneş Yıldızlar Nebulalar

Alev Plazma Tabancası

SOĞUK Yıldırım ışıkları Aurora İyonosfer

Cıvalı-Floresan Argon Işık Kaynakları

Neon Işık Kaynakları

AKIŞKANLARMR

ADEZYON > KOHEZYON Silindirdeki sıvı iç bükey duruyorsa sıvının, adezyonu (dış bağ, dış yüzeye yapışmayı sağlayan bağ), kohezyonundan (molekül bağları, iç bağları) daha güçlüdür demektir.

20 C⁰ DE BAZI MADDELERİN YÜZEY GERİLİM DEĞERLERİ:

Cıva 46,5 Newton/m

Su 7,28 Newton/m

Zeytinyağı 3,2 Newton/m Metil alkol 2,26 Newton/m

Eter 1,7 Newton/m

Yüzey gerilim katsayısı:

𝛄 =𝐅 𝐱 ⇒

GDAMLA= mg r 𝛄 =𝐦𝐠

𝟐𝛑𝐫 𝛄 = 𝐡𝐫𝐠𝐝

𝟐𝐜𝐨𝐬𝛉 θ

h r

d

8

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S Paskal ilkesi: Sıvılar

kendilerine uygulanan basıncı tüm yüzeylere eşit büyüklükte ve dik olarak iletirler.

𝐏𝟏=𝐅_𝟏 𝐀𝟏

= 𝐏𝟐=𝐅_𝟐 𝐀𝟐

⟹ 𝐅_𝟐= 𝐅_𝟏𝐀_𝟐

𝐀_𝟏

VO

hSU

𝐄𝐏= 𝐄𝐊 ⟹ 𝐦𝐠𝐡𝐬𝐮=𝟏 𝟐𝐦𝓿_𝟎^𝟐 𝓿𝟎= √𝟐𝐠𝐡𝐬𝐮

F1

F₂

A1 A2

h h/2

F_P1 h/2 FP2 FP3

A1

A3

A2

FP1 = hdgA1

𝐅_𝐏𝟐=𝐡 𝟐𝐝𝐠 𝐀_𝟐 𝐅𝐏𝟑=𝐡

𝟐𝐝𝐠 𝐀𝟑

Sıvılar basıncı sadece tabana değil tüm yüzeylere uygular. Bir kap içerisindeki, bir noktaya etkiyen basınç, o noktanın derinliği ile orantılıdır.

d1

d2

P1 P2

h1

h2

P1 = d1gh1 = P2 = d2gh2

P1 = P2 = P3

B) AKIŞKANLARDA BASINÇ(P) VE BASINÇ KUVVETİ(FP): ^MR

P1 = dgh = P2 = dgh FP1 = P1.A1 > FP2 = P2.A2

FP1 > G1 FP2 < G2

𝐏 =𝐅 𝐀=𝐆

𝐀=𝐦𝐠 𝐀 𝐏 =𝐝𝐕𝐠

𝐀 =𝐝𝐀𝐡𝐠 𝐀 = 𝐝𝐠𝐡 FP = G

h d

A

A2

A1 A2

A1

d d

d1

d2

d₃

P _h

1

h₂ h₃

P3 = h3.d3.g P2 = h2.d2.g P1 = h1.d1.g +____________

P = P1 + P2 + P3

A2

A1

G = mg

𝐏_𝟏= 𝐆 𝐀𝟏

< 𝐏_𝟐= 𝐆 𝐀𝟐

F

F A1

A2

𝐏𝟏= 𝐅 𝐀𝟏

< 𝐏𝟐= 𝐅 𝐀𝟐

FP1 = P1.A1 = G = FP2 = P2.A2 = G

A) KATILARDA BASINÇ(P) VE BASINÇ KUVVETİ(FP):

Katılarda basınç kuvveti (FP) cismin ağırlığına (G) eşittir. Bir cismi hangi şekle ve pozisyona sokarsanız sokun basınç kuvveti (FP) hep cismin ağırlığına (G) eşit olacaktır.

A2

A1

G = mg

BASINÇ VE KALDIRMA KUVVETİ

:MR

𝐁𝐀𝐒𝐈𝐍𝐂 =𝐊𝐔𝐕𝐕𝐄𝐓

𝐘𝐔𝐙𝐄𝐘 ⟹ 𝐏 =𝐅_𝐲

𝐀 (𝐏𝐀𝐒𝐂𝐀𝐋 = 𝐍 𝐦^𝟐) Basınç Kuvveti = FP = P.A = Fy

F θ A

Fy

1 ATM = 1033,6 gf/cm² = 76 cmHg 1 ATM = 1,013.10⁵ Pascal 1 BAR = 10⁵ Pascal 1 PASCAL = 1 N/m²

D) AKIŞKANLARDA KALDIRMA KUVVETİ: MR

G FK

G

G FK

FK

dsıvı dsıvı dsıvı

d_sıvı > d_cisim Fk = G

dsıvı = dcisim

Fk = G

dsıvı < dcisim

Fk < G dsıvı

V0

m, dcisim

V VV V

FK = dsıvı.ΔV.g = dsıvı.Vbatan.g

ΔV = 2V

G = mg dsıvı

V VV V

d2

m, dcisim

V V V V

d1

V V V V d2

d1

G = FK1 + FK2

G = (Vbatan1.d1 + Vbatan2.d2)g G = (2V.d1 + 2V.d2)g

V PALT

PÜST

𝐝𝐂𝐈𝐒𝐈𝐌

𝐝𝐒𝐈𝐕𝐈

=𝐕𝐁𝐀𝐓𝐀𝐍

𝐕𝐂𝐈𝐒𝐈𝐌

FK ~ PALT – PÜST

Ve ya →

⇒

V ^V V ^{V Vtşn}

V

Vcisim = Vtaşan

mkap-ilk < mkap-son

Vcisim = Vtaşan

mkap-ilk = mkap-son

Vcisim > Vtaşan

mkap-ilk = mkap-son

Hg

h = 76 cm P0

boşluk C) GAZ BASINCI: MR

Barometre: Açık hava basıncını ölçer.

Manometre: Kapalı kap basıncını ölçer.

Altimetre: Deniz seviyesinden olan yüksekliği ölçen barometre.

Kapalı Kaplardaki Gaz Basıncı:

T = sbt ⟹ P.V = sbt ⟹ P1V1 = P2V2 = … = sbt (Boyle-Mariotte)

𝐏 = 𝐬𝐛𝐭 ⟹

^𝐕

𝐓

= 𝐬𝐛𝐭 ⟹

^𝐕𝟏

𝐕_𝟐

=

^𝐓𝟏

𝐓_𝟐 (Charles)

𝐕 = 𝐬𝐛𝐭 ⟹

^𝐏

𝐓

= 𝐬𝐛𝐭 ⟹

^𝐏𝟏

𝐏_𝟐

=

^𝐓𝟏

𝐓_𝟐 (Gay-Lussac) Sonuç ⟹ P.V = n.R.T (R=1,38.10²³ J/K:Boltzmann sbt)

Py + Psıvı-1 = Px = Psıvı-2 + P0

sıvı h2

gaz (y) P0

h1

sıvı

gaz (x)

P0

gaz

Sıvı-2 Sıvı-1

P0 = Psıvı-2 + Psıvı-1

PGAZ = Psıvı-1 h2

h1

PB = PGAZ

PA = PGAZ

Bernoulli: Sıvılar sıkıştırılamadığı için boru daralsa da birim zamanda transfer edilen sıvı hacminin sabit kalması gerekir.

Öyleyse akış hızı artar; VGİREN = VÇIKAN ⟹ A1

𝓋

1 = A2

𝓋

2

P1 P2

𝓋

1

𝓋

2

h1

h2

A1

A2

Akış hızının fazla olduğu yerde basınç az olur. Öyleyse;

A1

>

A2 ⟹

𝓋

1

< 𝓋

2 ⟹ P1

>

P2

9

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

M U S T A F A

R A B U S

ISI SICAKLIK VE GENLEŞME

ISI: Madde içerisindeki atom ve moleküller devamlı hareket (titreşim) halindedir. Bu hareketlerden kaynaklanan kinetik enerjinin toplamı maddenin termal enerjisi dir. Sıcaklık farkı olan maddeler arasındaki termal enerji transferi ısı, ısı enerjisi olarak tanımlanabilir. Yani;

(termodinamik iş) = (ısı) ⇒ (W = Q)

Isı; kalorimetre kabı ile ölçülür. Birimi cgs de calori, SI da joule dür.

SICAKLIK [T]: sıcaklık ise yukarıda konu edinilen ısı enerjisinin madde içerisindeki bir tek taneciğin payına düşen miktarı ile orantılı bir büyüklüktür. Sıcaklık; termometre ile ölçülür. Birimi, derecedir.

Yani; ısı bir enerji ifade ederken, sıcaklık enerjiyi göstermez.

TERMOMETRELER (SICAKLIK ÖLÇERLER):MR

ISI ENERJİSİ [Q]:

W = Q=m.c.ΔT

(1cal = 4,18 joule) Maddenin termal enerji transferi.

1gr saf suyun sıcaklığını 1^oC artırmak için 1kalori (cal) ısı enerjisi gereklidir.

Enerji korunumundan dolayı;

∑Q

ALINAN

=∑Q

VERİLEN

(izole sistemlerde; alınan ısı enerjisi = verilen ısı enerjisi)

Özısı [c]: (ısınma ısısı=özgülısı): maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 kelvin(K) artırmak (veya azaltmak) için gerekli ısı enerjisi miktarıdır. Madde için ayırt edici bir özelliktir. Birimi; J/kg.K Isı sığası [m.c]: Kütle ve özsısının çarpımıdır. Maddenin belirli bir miktarının sıcaklığını 1^OK artırmak (veya azaltmak) için gereken ısı enerjisinin miktarını ifade eder.

Erime ısısı [LE]: QE=m.LE (cal):Erime sırasında, sıcaklık değişimi olmazken, maddenin katıdan→sıvıya (yada; sıvıdan→

katıya) dönüşümü sırasında, maddenin iç enerjisini değiştirmek için harcanan enerjidir. (Erime gizli ısısı)

Kaynama ısısı [LK]: QK=m.LK (cal): Kaynama sırasında, sıcaklık değişimi olmazken, maddenin sıvıdan→gaza (yada;

gazdan→ sıvıya) dönüşümü sırasında, maddenin iç enerjisini değiştirmek için harcanan enerjidir. (Kaynama gizli ısısı)

𝐂 − 𝟎

𝟏𝟎𝟎 − 𝟎 = 𝐅 − 𝟑𝟐

𝟐𝟏𝟐 − 𝟑𝟐 = 𝐑 − 𝟎

𝟖𝟎 − 𝟎 = 𝐊 − 𝟐𝟕𝟑

𝟑𝟕𝟑 − 𝟐𝟕𝟑 = 𝐓

_𝐗

− 𝐓

_𝐃

𝐓

𝐊

− 𝐓

𝐃

0C ⁰F ⁰R ⁰K ⁰X

100 212 80 373 TK

0 32 0 273 T_D

C TX

suyun kaynama sıcaklığı

suyun donma sıcaklığı ölçülen sıcaklık

F R K

katı

katı+sıvı

sıvı+gaz sıvı

gaz

Q = mcΔt

Q = mcΔt

Q = mLe

Q = mLk

Q = mcΔt

Isı (cal) zaman Sıcaklık (⁰C)

K.N

E.N

Erime

süresi Kaynama

süresi

KATI erime SIVI buharlaşma GAZ

yoğunlaşma donma

Isı alınır

Isı verilir

DENGE SICAKLIĞI:

ΔQALINAN = - ΔQVERİLEN

m1.c1.ΔT1 = - m2.c2.ΔT2

m1.c1.(Tdenge-T1) = m2.c2.(T2-Tdenge)

𝐓_{𝐝𝐞𝐧𝐠𝐞}=𝐦_𝟏𝐜_𝟏𝐓_𝟏+ 𝐦_𝟐𝐜_𝟐𝐓_𝟐 𝐦_𝟏𝐜_𝟏+ 𝐦_𝟐𝐜_𝟐

ISI YAYILMASI: Üç temel yolla olur;

1) Işıma: maddesel bir irtibat olmadığı halde ısı, fotonlar (enerji paketcikleri) vasıtası yayılır. (𝐄 = 𝛔𝐓_𝐞^𝟒(^{𝐣𝐨𝐮𝐥𝐞}

𝐬.𝐦^𝟐)ışınım gücü) 2) İletim: ısınan katı maddelerin ısıyı yayma yoludur.

3) Konveksiyon: sıvı ve gaz gibi akışkan, hareketli maddelerin ısıyı yayma yoludur. (𝐪 = 𝐡𝐂. 𝐀. 𝚫𝐓 (^{𝐣𝐨𝐮𝐥𝐞}

𝐬𝐚𝐧𝐢𝐲𝐞)ısı taşınımı) BASINÇ VE HAL DEĞİŞİMİ:MR

Erime-donma noktası: Erime sırasında genelde hacim artar. Basınç bu tür maddelerde erime noktasını artırır.

Bazı elementlerde erime sırasında hacim azalır. Bu tür maddelerde basınç erime noktasını düşürür. (dağ zirvesinde kar erimesi zordur.) Kaynama noktası: Kaynama sırsında hacim artar. Basınç kaynama noktasını artırır.

TERMODİNAMİK:^MR

0.kanun: birbiri ile etkileşim içerisindeki iki sistem ısı veya madde alışverişi yapmıyorsa termodinamik dengededir. (ısıl denge; A↔B) 1.kanun: Sistemin iç enerjisindeki artış, sisteme verilen ısı ile sistemin çevresine uyguladığı iş arasındaki farka eşittir. (enerji korunumu; ΔE = ΔQ –ΔW )

2.kanun: Bir ısı kaynağından çekilen ısıyı bir tek döngüde yüzde yüzünü kullanmak olanaksızdır. (sistemin verimi hiçbir zaman 1den büyük olamaz; ΔQ ≠ ΔW ⇒ ƞ ≠1)

3.kanun: Mutlak sıfıra giderken sistemin entropisi bir sabite yaklaşır.

Mutlak sıfırda bile maddenin iç hareketliliği sonlandıralmaz. (mutlak sıfıra asla inilemez; TMİN > -273,16 ⁰C)

ISIL İLETKENLİK:

Isıl iletkenliği daha iyi olan maddenin;

Tanecikler arası boşluk daha azdır.

Tanecikler daha düzenlidir.

Elektrik iletkenlikleri daha iyidir.

Isı transfer hızı 𝚫𝐐

𝚫𝐭 = −𝐤𝐀 𝚫𝐓

𝚫𝐐 𝚫𝐱

𝚫𝐭: ısı iletim hızı (j/s)

𝚫𝐓

𝚫𝐱: birim uzaklıkta sıcaklık değişimi (C⁰/m) A: kesit alanı (m²)

k: ısı iletim katsayısı (W/mK)

Gazlarda, sıcaklıkla artar. Basınçtan etkilenmez.

Sıvılarda, sıcaklıkla azalır (su ve gliserin hariç). (0,07-0,7W/mK) Katılarda, sıcaklıkla artar. Genelde; yoğunlukla ve nem ile artar.

NEM VE HİSSEDİLEN SICAKLIK: ^MR Nem: havadaki su buharı miktarı

Mutlak nem: 1 m³ havadaki nemin gram cinsinden ağırlığı.

Bağıl nem: Havanın su buharına doygunluk yüzdesi. Havanın en fazla %4 ü su buharı olabilir. Bu doygunluk düzeyindeki havanın bağıl nemi %100 dür.

Hissedilen sıcaklık: Bağıl nemin yüksek olması terleme yoluyla ısı kaybını engeller. Fizyolojik özelliklerin yanında 4 temel parametreye bağlıdır: 1)termometre sıcaklığı 2)bağıl nem 3)rüzgar 4)radyasyon.

A

Δx

-273,16⁰ 0⁰ T (⁰C-sıcaklık)

P (basınç) Joseph Louis Gay-Lussac (1802)

𝐕𝐓= 𝐕𝟎(𝟏 + 𝐓 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟔)

William Thomson (Lord Kelvin)