MADDE VE ISI
KAVRAM HARİTASI Konveksiyon Işıma (Radyasyon) yoluyla iletilir yoluyla iletilir yoluyla iletilir İletim ISI iletir çarpışmasıyla aktarılır iletmez İletken Atom/Molekül Yalıtkan olabilir oluşur olabilir MADDE
MADDE VE ISI KONULAR: 1)MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI 2)ISININ YAYILMASI 3)ISI YALITIMI
MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI Bütün maddeler tanecikli yapıya sahiptir. Taneciklerin hareketi ile maddenin ısınması arasında bir ilişki var mıdır?
ETKİNLİK: >>> Bir beherin veya deney tüpünün üçte ikisine kadar su doldurup yavaş yavaş ısıtalım. >>> Sudaki hareketleri gözlemleyelim: >>> Görünen hareket, ısınan molekül yığınlarının hareketidir. (Moleküller tek tek gözle görülemeyecek kadar küçüktür.) Isı ve hareket ilişkisi sıvı ve gazlarda kolayca görülebilir. Sonuç: MADDELER ISINDIKÇA MOLEKÜLLER HIZLANIR.
SORULAR? Beherdeki su ısınırken neler gözlemlediniz? Hareket edenler tek bir molekül mü yoksa molekül yığınları mı? Bu deneyde ısı veren ve ısı alan maddeler nelerdir? Su, ısıyı ısı kaynağından nasıl almış olabilir?
ETKİNLİK Bir elektrik sobası veya ocağını,çıplak direnç telleri üste gelecek şekilde yerleştirip güç kaynağına takalım. Ocağın 20-30 cm üstünden geçen bir el feneriyle oluşturulmuş ışık huzmesini beyaz bir arka zemine(duvar olabilir.)düşürelim. Direnç akkor haline gelirken ısınan havanın içinde hareket olup olmadığını arka planda gözlemleyelim.
Etkinliğimizdeki ısı alışverişi kısmen,doğrudan temas ile olmuştur. Teldeki veya alevdeki hızlı moleküller hava moleküllerine çarpıp onları hızlandırmıştır. ÖZETLERSEK ; Bütün maddeler(katı,sıvı,gaz) tanecikli yapıdadır. Isıtılan maddenin tanecikleri sıcaklığın etkisiyle hareketlenirler. Sıcak moleküller hızlı,soğuk moleküller yavaş hareket eder.
KATI SIVI GAZ Tanecikler arası boşluk yoktur Tanecikler arasında boşluk azdır Tanecikler arasında büyük boşluklar vardır Sıkıştırılamaz Bulunduğu kabın şeklini alırlar. Sıkıştırılabilir Genleşir Genleşir Genleşir
MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI Atom ve molekül tanecikleri aralarındaki boşluklardan dolayı maddenin doğada üç şekilde bulunmasını sağlıyordu. Bu tanecikler hareketli yapıy sahipler. Hareketin nedeni taneciklerin sahip olduğu enerjidir. Bütün taneciklerin enerji toplamları o maddenin ısısıdır Isı alan madenin tanecikleri hareketliliğini arttırır, ısı veren maddenin is tanecikleri hareketliliklerini azaltırlar.
ISININ YAYILMASI Isı sıcaktan soğuğa doğru yayılır
Tencerenin Metal aksamında ısı iletim ile taşınır. ISI ENERJİSİ 3 FARKLI ŞEKİLDE HAREKET EDEBİLMEKTEDİR. BUNLAR: 1.ISININ İLETİM YOLUYLA TAŞINMASI Isı da bir çeşit enerjidir. Isı enerjisini günlük hayatımızda çok farklı alanlarda karşımıza çıkmaktadır. Örneğin kışın evimizi ısıtmaktayız veya yemeklerimizi pişirmekteyiz
İletim, enerji bir cisimden diğer bir cisme geçtiğinde gerçekleşmektedir. Örneğin sıcak bir cisme elimizi değdiğimizde, ısı enerjisi elimize iletilmekte ve elimizde ısınmaktadır. Metal cisimler ısı enerjisini mükemmel bir şekilde iletirler. O yüzden bunlara ısı iletkeni adını takmaktayız. Tahta veya plastik malzemeler ise ısı enerjisini iyi iletmezler. O yüzden bunlara ısı yalıtkanı demekteyiz. En güzel örnek mutfaklarda kullandığımız tavalardır. Tavların yemek pişirilen kısmı ısı iletkeni olan metal malzemelerden yapılırken, tavayı tutmamızı sağlayan sap kısımları ısı yalıtkanı olan tahtadan veya kuvvetli plastikten (bakalit vb.) yapılmaktadır.
2- ISI TAŞINIMI (MADDE TAŞINIMI KONVEKSİYON Sıvı ve gaz gibi maddelerin doğrudan hareket ederek ısıyı taşıması olayıdır. Eğer ; çorba pişirdiğimiz tencere şeffaf olsaydı, tencerenin altındaki sıcak tabana çarparak ısınan suyun yükselerek yukarı doğru hareket ettiğini, tencerenin yukarısındaki soğuk bölgede bulunan çorbanın ise aşağı doğru hareket ettiğini, ve böylece ısının dairesel bir hareketle taşındığını görebilirdik. Bu çevrimsel hareket yukarıdaki şekilde gösterilmiştir
3.IŞINIM Isı taşınımı olayına verilebilecek en güzel örnek, deniz kenarlarında oluşan meltem rüzgarlarıdır. Gündüzleri kara üzerindeki hava, deniz üzerindeki havadan daha hızlı ısınmakta, böylece deniz üzerindeki soğuk hava kara yönünde hareket ederek serin meltem rüzgarlarını oluşturmaktadır. Gündüzleri soğuk hava karaya doğru esmektedir. Akşamları ise kara üzerindeki hava deniz üzerindeki havaya nispeten çok daha hızlı bir şekilde soğumakta. Böylece rüzgar yön değiştirerek serin hava denize doğru esmektedir.
Güneşin ışığı ve ısı enerjisi bize ısı iletimi veya ısı taşınımı ile taşınamaz çünkü uzayd hava bulunmamaktadır. Uzay bir boşluktan oluşmaktadır ve enerjiyi güneşten dünyaya taşıyacak bir ortam bulunmamaktadır. Güneşten dünyamıza ışık ve ısı enerjisi doğruda ışın demetleri olarak gelmektedir. Bu tür ısı hareketine ışınım adına vermekteyiz. Gün enerjisi dünyamıza çarptığında, bu ışınım ya çarptığı cisim tarafından yutulmakta ya d yansıtılmaktadır. Koyu renkli yüzeyler güneş enerjisini yutarken, açık renkli yüzeyler yansıtmaktadır.
ISI YALITIMI Isı yalıtımı maddelerin ısı alışverişlerini önlemektir. Maddenin sıcak kalmasını sağlamak yada tersi soğuk kalmasını sağlamak ısı yalıtımıdır. Evlerimiz kışın birçok yönden ısı kaybeder. Bu kayıp yalıtım ile önlenir
NE YAPILABİLİR? Kapı ve camlar çift cam olabilir. İki cam arasındaki durgun hava ısı kaybını önler
Tavan arasına, cam elyafı, Yanmaz köpük malzemeler döşenebilir. Ev tabanlarına halı döşenebilir. Duvarlara içten yada dıştan strafor (köpük) döşenip üstleri sıvanabilir. Duvarlar delikli tuğlalar ile örülebilir.
Kışın ve yazın farklı giyiniriz. Nedenini resimlere bakarak tartışınız
İtfaiyeciler özel giysiler giyerler. Bu giysiler onları yüksek ısıdan korur.
YÜKSEK ISIYA DAYANIKLI KUMAŞLAR KARBON KUMAŞLAR Karbon/ Aramid Koruyucu Kumaş.. Karbon/ Aramid Koruyucu Kumaş. Karbon/ Aramid interlok Örgü Kumaş.. ALÜMİNİZE KUMAŞLAR Radyan ısının %90'ını geri yansıtır.alüminize Kevlar Kumaş. Çift kat alüminize kaplamalı. 1650 C de 60 saniye süreyle test edilmiştir. Alüminize Karbon Kumaş. Alüminize Cam elyafı Kumaş.
KARBON KEÇELER 60 saniye süreyle test edilmiştir. K6 Karbon Keçe, aramid ara katmanlı 60 saniye süreyle test edilmiştir. SİLİKA KUMAŞLAR :Silika Kumaş. %96 saf silika elyafından üretilmiştir. Yükse ısı altında yapısını korur. Sürekli Yüksek Isı Dayanımı: 982 C Kısa Süreli Yüksek Isı Dayanımı:1650 C Karamel Silika Kaynak Perdesi. 61Ogr/m2, 1100 C
CAM ELYAFI KUMAŞLAR Karamel Düz Kumaş. Açık kahverengi. Karamel Saten Kumaş. Açık kahverengi. Silikon Kaplamalı Düz Silikon Kaplamalı Kumaş. İzolasyon Kumaşı.
Kutup ayılarının derilerinin altındaki 10 cm'lik yağ tabakası ısı yalıtımı sağlar
ISI YALITIMI
ANAHTAR KELİMELER YALITIM Bir maddeyi soğuk veya sıcaktan korumak için ısı alışverişini önleme işlemi. YALITMAK Yalıtım işi. YALITIM MALZEMESİ Yalıtım işinde kullanılan asbest,çift camlı pencere, strafor gibi malzemeler.
Bazen ısının iyi iletilmesi istenir. Tencere,tava gibi mutfak eşyalarının alt kısımlarının ısıyı iyi iletmesi istenir. Böylece Yemekler daha erken pişecektir. Peki tencere,tava,çaydanlık gibi malzemelerde ısı yalıtkanı olması istenen kısımlar nelerdir? Bunlar; saplar,kapak tutacağı,kısacası elimizin değdiği zaman yanmaması için yapılan kısımlardır.
Pişirme amaçlı kap seçiminde iyi ısı iletme özelliği aranan tek özellik olmayabilir. Örneğin;Toprak kapların pişirme amaçlı kullanılması bir bakıma fırının yüksek sıcaklığına dayanım, bir bakıma da ısıyı yavaş ve düzgün iletmenin pişme kalitesine getireceği katkı içindir. Bu durumu, öğretmeninizin öncülüğünde tartışabilirsini
İYİ YALITKANLAR Isı yalıtım malzemesi olarak; strafor,ahşap,cam yünü,yansıtıcı yüzey,volkan tüfleri,katran,fosfatlar,asbest gibi malzemeler kullanılır. İnşaat duvarlarında,pencerelerde, tavanlarda, su depolarında, kısa süreli gıda paketlerinde ve soğuk hava depolarında hangi yalıtım malzemelerinin veya yöntemlerinin kullanıldığını tartışabilirsiniz. Tartışma sırasında farklı yalıtım malzemelerinin kullanım ömrü,yanma özelliği,yoğunluğu ile ilgili bilgileri içeren çizelgeyi kullanın.
İyi yalıtım tasarruf sağlar. Kışın ısıtılan veya yazın soğutulan bir ev veya büroda, yalıtım olmazsa ısıtma ve soğutma giderleri artacaktır. Çünkü enerji kaybı ile beraber daha çok yakıt,elektrik yakılacaktır. Faturalar kabaracak cepler boşalacaktır.