Free Web Site - Free Web Space and Site Hosting - Web Hosting - Internet Store and Ecommerce Solution Provider - High Speed Internet
Search the Web
  GENLEŞME VE SIKIŞTIRILABİLİRLİK

 

 

 

Elektrik tellerinin kışın gergin durduğunu, yazın ise gevşediğini görmüşüz, tern rayları arasındaki uzaklığın kışın artıp, yazın azaldığı için raylar arasında boşluk bırakıldığını duymuşuzdur. Aynı şekilde ısı enerjisi yükselip sıcaklığı artan sütün bir süre sonra taştığına da çok kere şahit olmuşuzdur. Bu örnekler ve daha nicelerinin nedeni maddenin dışarıdan gelen fazla ısı ile hacimlerinin artması veya dışarıya ısı vererek hacminin azalmasıdır. Bu olaya genleşme veya sıkıştırılabilme denir. Az şişmiş bir balon sıcak bir ortama götürüldüğünce biraz daha şişecektir. Bu olaylar bize maddenin ister katı, ister sıvı ister gaz olsun ısıya karşı duyarlı olduğunu gösterir. Isıysa da en fazla duyarlı olan gazlardır. Ancak genleşme gazlar ayırt edici bir özellik değildir. Çünkü genleşme miktarları aşağı yukaru aynıdır.

  • Madde katı halde ise genleşme maddenin tüm boyutlarında gerçekleşir. Üç boyutlu katıların en, boy ve kalınlık olmak üzere üç farklı boyutu olduğundan, genleşme veya sıkışma miktarı;

                                      ?V=V.3?.?t
ile verilir. Bağıntıdaki V cismin hacmi, ?V hacmin değişme miktarını,  ? genleşme katsayısı ve ?t ise değeri (tson-tilk) ile verilen sıcaklık değişimidir.

Tabii ki bu bağıntı üç boyutlu katılar için geçerli bağıntıdır. Madde iki boyutlu olursa madde uzunluk ve genişliğine göre genleşir (Alanca genleşme). A cismin alanı olmak üzere bağıntı;

ΔA=A.2λ.Δt

olur. Bir boyutlu sadece uzunluğunda değişme olur. Uzunluk ℓ ise,

Δℓ=ℓ.λ.Δt

olur.

  • Madde sıvı veya gaz olursa, sıvı ve gazlar sadece hacimce genleşebileceğinden, α genleşme katsayısı olmak üzere;

    • ΔV=V.α.Δt

    olacaktır.

    Genleşme Katsayısı Nedir?

    Bir maddenin sıcaklığının 1 0C değişmesi halinde boyutlarında oluşan değişme miktarına genleşme katsayısı denir. ayırt edici bir özelliktir. Aşağıda bazı maddelerin genleşme katsayıları verilmiştir. Birimi 1/0C olarak verilir.

    Madde

    Genleşme Katsayısı(1/C)

    Madde

    Genleşme Katsayısı(1/C)

    Alüminyum

    25.10-6

    Demir

    12.10-6

    Bakır

    17.10-6

    Gümüş

    19.10-6

    Cam

    90.10-6

    Kurşun

    29.10-6

    Çelik

    11.10-6

    Pirinç

    18.10-6

    Çinko

    26.10-6

    Tuğla

    10.10-6

     

     

     

     

    ÖRNEK: Camdan yapılmış ve bir kenarı 10 cm olan küpün sıcaklığı 20 0C ‘dir. Küpün sıcaklığı 60 0C ‘ye çıkarılırsa bir kenarı kaç mm artar? (λ = 9.10-5 1/0C)

    ÇÖZÜM: Küp üç boyutlu olduğundan genleşme hacimce gerçekleşir. O halde önce küpün hacmini bulmalıyız:

    V=a3=103=1000 cm3

    Sıcaklık farkı ise;

    Δt=tson-tilk=60-20=40 0C

    Şimdi işleme geçelim:

    ΔV=V.3λ.Δt = 1000.3. 9.10-5.40 = 1080000. 10-5=10,8 cm3 artma gerçekleşir.

    Bu miktar küpün hacimce değişme miktarıdır. Soru bizden bir kenarının kaç mm değişeceğini sorduğundan;

    V=a3 ; 10,8= a3 ; a=2,21 cm=22,1 mm artar.

     

     

    ÖRNEK: İlk sıcaklıkları eşit şekildeki A, B ve C cisimlerinden A ve C cismi B’nin

    A BC

    içinden geçebiliyorlar. Cisimler eşit ısı veren üç ısıtıcıyla eşit sürede ısıtıldıktan sonra,                

    A’nın B’nin içinden geçtiği ancak C’nin geçemediği gözleniyor. Cisimlerin λ genleşme                                   

    katsayıları arasındaki ilişki nasıl olur?                                                                                  

      Cisimler eşit ısıtıcılarla eşit sürede ısıtıldığından ve ilk sıcaklıkları da eşit ise, cisimlerin hepsinin Δt farkı eşittir. Cisimler ısıtıldığında da A, B’den geçebiliyorsa A’nın genleşme katsayısı en küçük olur. Çünkü boyutu küçük olan daha fazla ısınır. Buna göre B ile A’nın genleşme miktarları birbirine eşit veya B’nin ki daha büyüktür. λB> λA .

    C, B’den geçemediğine göre fazlaca büyümüştür. Yani genleşme katsayısı en büyüktür. λC> λB

    Sonuç:

    λC> λB >λA

     

    Özel ders almak ve mail göndermek için tıklayın.