DOĞAL ISINAN KONSERVE Hatice ŞENEL a Nurdan TAHAN b a Mehmet Soysaraç İ.Ö.O. Melikgazi / Kayseri b Sadiye Nuhoğlu İ.Ö.O Kocasinan / Kayseri ÖZET Hazır konservelerin ve yiyeceklerin doğal kireç kullanılarak bu projeyle kolaylıkla ısıtılması amaçlanmaktadır. 1.GİRİŞ Enerji kaynaklarından uzak olan yerlerde, kampçıların, operasyona giden askerlerin, dağcıların yiyeceklerinin (konservelerinin) ısıtılması büyük bir problem teşkil etmektedir. Doğal ortamda her zaman bir ısı kaynağı bulunması zor olabilmektedir. Enerji kaynaklarının taşınması da ayrı bir problemdir. Özellikle operasyon sırasında askerlerin ateş vb. ısı kaynaklarını kullanması tehlikeli olduğundan sıcak yemek yemeleri neredeyse imkânsızdır. Ayrıca dağcıların çok soğuk ortamlarda, fırtınalı havalarda ısı kaynaklarını kullanmaları güçtür. Taşımada ayrıca büyük problemdir[1]. (a) (b) Şekil 1. Zor şartlardaki askerlerimiz.
Bu tür problemlerin çözülmesi için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Örneğin; Espit Ocakları: Adını ocağa veren dumansız olarak yanan küçük tabletlerdir. Görünüşte basit sisteme sahip bu ocakta bu tabletler yandığında yüksek derecede ısı verirler. Kapalı bir mekan da yakıldığında nemle birleşip oluşturduğu ağır koku yüzünden pek tercih edilmezler. Tabletleri bulmak güç olduğu gibi kışın kullanmak için gerektiğinden fazla espit (hexamine) tabletlerine ihtiyaç vardır. Gereksiz yere ağırlık taşımak zorunda kalırız. Ancak birazda ısınmak için kullanılırlar. Dışarıda yakıldığında rüzgârdan korunaklı bir yerde kullanmak gerekir çünkü rüzgâr ısı kaybını dolayısıyla yakıt tüketimini 2 3 kat artırır [2]. Alkol (İspirto) Ocakları: Birçok dağcı tarafından kullanılan ispirto ocağı (trangia) ispirto ve alkolle yanabilir. Çok kısa sürede yüksek ısı üreten bu ocağın tek handikapı yanma süresinin kısalığıdır. Kullanılan yakıtın oranı çadır dolu dağcı sayısının artmasıyla artar. Çadır içinde devrildiğinde yayılan ateşin çadırı yakma olasılığı çok yüksektir [2]. Şekil 2. Eski ısıtma araçları.
Benzin Ocakları: Yüksek irtifada ve çok soğukta en güvenilir ve en iyi enerji veren ocaklar benzinli ocaklarıdır. 0 m de su 100 ºC kaynar 1 dakikada pişirirken, 300 m de su 90 ºC kaynar 3,8 dakikada pişirirken, 700 m de su 80 ºC kaynar 13,0 dakikada pişirir. Bundan dolayı dağcı yükseldikçe harcayacağı yakıt miktarı artmaktadır. Ocağın bozulup da tamir edilememesi ve yakıt taşınması durumu büyük sıkıntılar yaratır [2]. Bunların yanında etraftan toplanan odun vs. ile yakılan ateş ki oda bildiğimiz gibi her ortamda bulunması ve kullanılması zor ayrıca askerler için tehlikelidir. Isıtılacak yemek ve ısı kaynağı birlikte olan, her ortamda kullanılabilen, yanma sisteminin bozulma ihtimalinin düşük olan ayrıca çevreye zarar vermeyen doğal yakıtla çalışan bir sistemin olması çok faydalı olacaktır. Bu proje ile elde edeceğimiz düzeneğin yukarıdaki tüm ihtiyaçlara cevap vereceğine inanıyoruz. 2. MATERYAL VE YÖNTEM 1. Sönmemiş kireç 2. Bir küçük, bir büyük konserve kutusu 3. Metal kap 4. Balon 5. Tel 6. Isıya dayanıklı yapışkan bant Konserve kutusu iki kısımdan oluşmaktadır. Alt kısım yanma haznesi üst kısım ise konservenin bulunduğu kısımdır. Yanma haznesinde: Yeterli miktarda sönmemiş kireç, onun üzerinde mekanizma ile dökülecek olan yeteri miktarda su bulunan baloncuklar bulunmaktadır. Yanma haznesinde gaz çıkışını sağlamak için küçük bir delik vardır. Yanma haznesinin dışında suyun dökülmesini sağlayan mekanizmayı harekete geçiren bir pim bulunmaktadır. Pim çekildiğinde içi su dolu bulunan baloncuklar patlayarak kirecin üzerine dökülür ve yanma başlar. Bu ısıyla birlikte üst kısımda bulunan yiyecekler ısıtılmış olur.
Şekil 3. Kireç ile pratik konserve ısıtma işlemi. 3.SONUÇ VE TARTIŞMA Bir cismin sıcaklığını artırmak için verilen enerjiye ısı enerjisi denir. Q ile gösterilir. Birimi kaloridir. 1 g saf suyun sıcaklığını 1 ºC artırmak için gerekli ısı miktarına 1 kalori denir. Bir cismin 1 gramının sıcaklığını 10 C artırmak için verilmesi gereken ısı miktarına ısınma ısısı denir ve ºC ile gösterilir. Birimi cal/ g ºC dir Kütlesi m sıcaklık değişimi t ısınma ısısı ºC olan bir maddenin alması ya da vermesi gereken ısı miktarını bulmak istersek: Q=m c t bağıntısını kullanırız [3]. Örnek: 600 gr konservenin sıcaklığını 0 dereceden 40 dereceye artırmak için kaç kaloriye ihtiyaç vardır? Q=m.c. t =600.1.40=24000 cal ihtiyaç vardır.
Sönmemiş Kireç + Su > Sönmüş kireç + Isı CaO + H 2 O > Ca(OH) 2 (56 g) (18 g) > (74 g) (15 456 cal) 56g kireç 18 g su 15456cal?? 24000cal Kireç=87g su= 28 g kullanılmaktadır. 4. TEŞEKKÜR Öncelikle bu çalıştayın yapılmasına imkan veren TÜBİTAK a, çalıştay süresince bizden emeklerini ve bilgilerini esirgemeyen proje yürütücüsü Prof. Dr. Ahmet AKSOY a, proje danışmanlarımız Prof. Dr. Necmettin MARAŞLI ve Yrd. Doç. Dr. Tuncay KARAASLAN a ve bu çalıştayda görev alan herkese teşekkür ederiz. 5. KAYNAKLAR Suat Gürcan, Genel Fizik, Gündüz Eğitim ve Yayıncılık, Ankara, 1999. 2- http://www.yaglam-oruk.com/not/d20.html 3-Şirin Gülten, Genel Kimya Laboratuar Kitabı, Beta Basın Yayın, 2006. Suat Gürcan, Genel Fizik