MADDE VE ISI FEN VE TEKNOLOJİ DERSİ (VI. SINIF VI. ÜNİTE)
Konular: Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı Isının Yayılma Yolları İletim Yoluyla Yayılma Işıma Yoluyla Yayılma Isının Tutulması Ve Yansıtılması Konveksiyon (Madde Akımı) Yoluyla Yayılma Isı Yalıtımı 2
Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı Üzerinde yaşadığımız Dünya da maddeler katı, sıvı ve gaz halde bulunur. Bu maddeler hangi halde bulunursa bulunsun, bunları oluşturan tanecikler hareket halindedir. Bir maddenin taneciklerin hareketliliği, yani hareket enerjisi katı haldeyken en az, gaz haldeyken en fazladır. KATI GAZ SIVI 3
Isınma Hareketlenmedir Maddelerin sıcaklığı artar. Taneciklerin hareket enerjisi artar. Taneciklerinin arasındaki uzaklık artar. 4
Isınma Hareketlenmedir Maddelerin sıcaklıkları azalır. Taneciklerinin hareket enerjisi azalır. Taneciklerinin arasındaki uzaklık azalır. 5
UYARI Isı alıverişinde bulunan maddelerin ilk sıcaklıkları farklıdır. Sıcaklıkları farklı iki madde yan yana geldiğinde maddeler arasında ısı akışı olur. Isı akışı sıcaklığı yüksek olandan alçak olana doğrudur. Bu durumda ısı alan yada veren maddelerin taneciklerinin hareketlilikleri değişir. 6
Isı Maddelerde sıcaktan soğuğa doğru hareket eder. Bir maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri farklıysa o maddede sıcaklık farklılıkları vardır, her yerinde sıcaklık aynı değildir. 7
Sıcaklık farkından dolayı maddenin tanecikleri arasında aktarılan enerjiye ısı denir. Katı maddelerde ısı aktarımı tanecikler çarpışmasıyla sağlanır. 8
Isının Yayılma Yolları: Soğuk bir kış günü dışarıdan eve geldiğinizi düşünün: Ev soğuk olduğundan odanın sıcaklığı henüz düşüktür. Anneniz sobayı yaktı. Bir süre sonra oda sıcaklığı sizin rahatlıkla üşümeden oturabileceğiniz bir değere yükselir. Anneniz sobanın üzerine bir maşa koymuş ve üzerine ekmekler dizmiş yanına da su dolu çaydanlığı bırakmıştır. Zaman içinde maşanın üzerindeki ekmeklerin ısınıp kızarmaya, başladığını gördünüz. 9
Isının Yayılma Yolları: Bu örnekte gözlemlerimiz bize ısının oda içinde, maşa üzerinde, suda yayıldığını gösterir. 10
Isının yayılma yolları İletim Konveksiyon Işıma 11
1. Isının İletim Yoluyla Yayılması Bir katı maddeyi A ucundan ısıtmaya başlayalım. Maddenin o uçtaki taneciklerinin hareketliği artar. Tanecikler daha hızlı titreşmeye başlar. Böylece ısı enerjisi madde boyunca B ucuna doğru akar. A B 12
Isının, maddeyi oluşturan taneciklerin çarpışmasıyla aktarılmasına ısının iletim yoluyla yayılması denir. 13
Her maddenin ısıyı iletme özelliği aynı değildir. Isıyı iyi ileten maddeler ısı iletkeni, iyi iletmeyen maddeler isi ısı yalıtkanı olarak adlandırılır. Isı İletkenler Isıyı iyi iletir. Tanecikleri arasında ki boşluk azdır. Demir, alüminyum altın, bakır gümüş. Isı Yalıtkanları Isıyı iyi iletmezler. Tanecikleri arasındaki boşluk fazladır. Tahta, plastik, yün, kum, hava, köpük. 14
2. Isının Işıma Yoluyla Yayılması Soğuk, ama güneşli bir kış gününde camların soğuk olmasına rağmen, güneş evin içini ısıtır. Benzer şekilde kapının önünde duran arabanın kaportası soğuk iken içinin ısındığını hissederiz. 15
2. Isının Işıma Yoluyla Yayılması Bu örnekte ısı, Güneş ten bize taneciklerin çarpışmasıyla, yani iletim yoluyla değil de farklı bir yolla gelmiştir. Çünkü bildiğimiz gibi uzay boşluğunda madde yoktur. Isı, uzay boşluğunda ışıma yoluyla yayılmıştır. Isının ışınlarla yayılmasına ışınma yoluyla yayılma denir. 16
UYARI Tüm sıcak cisimlerde ışıma yoluyla etrafa ısı yayılır. 17
3. Isının Konveksiyonla Yayılması Su dolu kabı ocağın üzerine koyalım. İlk olarak kap tabanındaki su tanecikleri ısınır. Isınan tanecikler genleşir. Genleşip yoğunluğu azalan tanecikler yukarılara yükselir. Yerlerine ise daha soğuk yoğunluğu küçük tanecikler gelir. Su taneciklerinin hareketlerinin hareketleri ile ısı kabın içinde aktarılmış olur. 18
Isının, maddeyi oluşturan taneciklerin yer değiştirmesiyle aktarılmasına ısının konveksiyon yoluyla yayılması denir. 19
Isının Yalıtımı Birçok canlı türü kalın kürkleri, kabarık tüyleriyle ısı yalıtımı sağlayıp vücut ısılarını korurlar. İnsanlar için, enerji tasarrufu sağlama adına ısı yalıtımı birçok yerde önem kazanır. Isı yalıtımsız binalar kışın soğuk, yazın ise çok sıcak olur. 20
Isı yalıtımında ısı yalıtkanı malzemeleri kullanır. Bunların başında plastik, köpük, ahşap, cam silikon yönü gelir. Bu malzemeler yanma özellikleri ve dayanıklılıklarına göre farklı yerlerde değişir. 21
22