INTRO SB.indd - Fen Okulu

Maddenin Hâlleri ve Is› Al›flverifli
Anahtar Kavramlar
erime / donma
buharlaşma / yoğuşma
‹leride bilim insan› olmak isteyen
Arda kat›, s›v› ve gaz hâlde bulunan
maddeleri oluflturan taneciklerin
hareketlerini somutlaflt›rmak için
bir etkinlik tasarlar. Düflündüklerini
arkadafllar›na yapt›¤› resimler
I. fiekil
eflli¤inde anlat›p onlar›n da bu durumu
kavramalar› için pil yuvas› 1, 2 veya 3
pil ile kullan›lmaya uygun olan 9 adet oyuncak fare temin etmeyi düflünür. Bu oyuncak farelerin
gövdelerinin belirli yerlerine m›knat›s parçlar› yerlefltirerek bir kutu içine koymay› planlar. Ard›ndan
oyuncak farelerin pil say›lar›n› de¤ifltirerek afla¤›daki durumlar›n olaca¤›n› anlat›r.
I. flekildeki farelerin pil yuvas›nda sadece 1 adet pil vard›r. Bu durumdaki oyuncak farelerin
m›knat›s›n etkisinden kurtulamay›p olduklar› yerde hareket edeceklerini düflünür.
II. flekildeki oyuncak farelerin pil
yuvalar›na 2 adet pil yerlefltirilmifltir.
Bu durumda oyuncak farelerin
hareketlerinin artaca¤›n› fakat
kutudan ç›kamayacaklar›n›, bulunduklar›
ortamda birbirleri etraf›nda
yer de¤ifltirerek hareket
edebileceklerini iddia eder.
III. fiekil
II. fiekil
Daha sonra kutudaki oyuncak
farelerin pil yuvalar›na 3 adet pil
yerlefltirildi¤inde oyuncak farelerin
III. flekildeki gibi hareketlerinin
artaca¤› ve kutuyu parçalayarak
d›flar› ç›kabilecek enerji bulabileceklerini
arkadafllar›na anlat›r.
Farelerin hareketlerini katı, sıvı ve gaz hâldeki maddeleri oluflturan taneciklerin hareketine
benzeterek, maddelerin her üç hâli için;
• Taneciklerin yakınlığının
• Taneciklerin hızlarının
• Tanecikler arasındaki etkinin
ısı alışverişi ile ilişkisini bir etkinlikle anlamaya çalışalım.
167

168
7. Etkinlik
Model Olufltural›m
Maddenin Hâlleri ve
Taneciklerin Çekim Kuvveti
III. Resim
II. Resim
I. Resim
Bunları Yapalım
Bir miktar buz gaz hâline gelinceye kadar ›s›t›lm›flt›r. Yukar›daki flekillerde bu maddenin
her üç hâlinin tanecik modelleri verilmiştir.
• Resim ve modelleri inceleyerek bu maddenin her üç hâli için
- taneciklerin birbirine olan yakınlıklarını,
- tanecikler arasındaki çekim kuvvetini,
- taneciklerin hızlarını karşılaştıralım.
• Madde hangi hâlde iken tanecikler arasındaki çekim en kuvvetlidir? Neden?
• Madde hangi hâlde iken tanecikler arasındaki çekim en zayıftır?
• Madde gaz hâlde iken tanecikler arasındaki çekim için ne söyleyebiliriz?
• Maddelerin her üç hâlinin hacim, şekil gibi özellikleri ile taneciklerin arasındaki çekimi nasıl
ilişkilendiririz?
• Maddeyi oluşturan tanecikler arasındaki çekimi maddenin her üç hâli için günlük hayattan
örneklerle açıklayalım.
• Maddeyi oluşturan tanecikler arasındaki çekimin artıp azalması nasıl gerçekleşir?
• Suyun her üç hâlinin yapı modellerini incelediğimizde harflerle gösterilen hangi tanecikler
arasında çekim kuvveti bulunmaktadır?
• Bu maddenin her üç hâlinde de farklı taneciklerin birbirlerine çekim kuvveti uygulamasını
nasıl açıklarsınız?
A
A
A
B
B
B
D
C
D
C
D
C

13
102. s.
Maddenin Hâlleri ve Is› Al›flverifli
Maddenin Hâlleri ve Is›
7. sınıfta kimyasal bağlar konusunda, atomlar aras›ndaki çekim kuvveti sonucunda moleküllerin
oluştuğunu öğrenmifltik. Peki, moleküller bir arada durarak maddenin bütünsel yapısını nas›l
oluşturuyor olabilir? Veya demir elementinde olduğu gibi demir atomları bir arada nasıl duruyor
olabilir?
Maddeyi oluflturan tanecikler birbirlerine uygulad›klar›
çekim kuvvetleri sayesinde bir arada bulunur. Bu tanecikler
aras›ndaki çekim kuvveti çok zay›f iken molekülü oluflturan
atomlar veya z›t yüklü iyonlar aras›ndaki çekim kuvveti çok
güçlüdür. Çok güçlü olan bu çekim kuvveti kimyasal ba¤
olarak adland›r›lmaktad›r.
Tanecikler arasındaki çekim kuvvetinin büyüklüğü
maddenin fiziksel hâlini belirler. Taneciklerin hareket enerjisi
arttıkça aralarındaki çekim kuvveti azalır, buna bağlı olarak
tanecikler arasındaki mesafe artar. Bu durumu konu giriş
sayfasında yer alan farelerin besin aldıkça enerjilerinin artması
ve birbirlerinden uzaklaşmalarına benzetebiliriz. Maddenin
katı, sıvı ve gaz hâllerini oluşturan taneciklerin yakınlık derecelerini, aralarındaki mesafeyi ve çekim
kuvvetinin büyüklü¤ünü aşağıdaki flekilleri inceleyerek tartışalım.
erime
buharlaflma
yo¤uflma
Moleküller
arası bağ
(zayıf çekim
kuvveti)
donma
Kimyasal bağ
(güçlü çekim
kuvveti)
Madde katı hâlde iken tanecikler arasındaki çekim kuvveti en fazla, gaz hâlde iken çekim
kuvveti yok denecek kadar azdır. Bu çekim kuvvetine bağlı olarak madde hâl değiştirdiğinde
tanecikler arasındaki çekim kuvvetinin büyüklü¤ü de değişir.
Bu durumu mıknatısların iki zıt kutbunu birbirine yaklaştırdığımızda birbirlerini etkileyerek daha
çok çekmesine benzetebiliriz. Katı hâldeki maddelerde tanecikler birbirlerine daha yakın oldukları
için aralarındaki çekim kuvveti daha büyüktür. Peki katı maddeye ısı aktarıldığında tanecikler
arasındaki mesafe, buna bağlı olarak aralarındaki çekim kuvveti nasıl değişir?
Maddenin katı hâlden sıvı hâle geçmesine erime adı verildiğini biliyoruz. Mıknatıs örneğimize
tekrar dönelim. Mıknatısları birbirinden biraz uzaklaştırdığımızda aralarındaki çekim kuvveti
azalacaktır. Benzer şekilde katı maddeye ısı aktarıldığında tanecikler hız kazanacak ve tanecikler
arasındaki mesafe artacak ve madde s›v› hâle geçecektir. Bu durumda tanecikler yer de¤ifltirecek
ve dolay›s›yla farkl› taneciklerle yeni çekim kuvvetleri oluflmufl olacakt›r.
Peki sıvı maddeye ısı aktarıldığında tanecikler arasındaki çekim kuvveti hakkında ne
söyleyebiliriz?
169

170
14
103. s.
Biliyoruz ki sıvı hâldeki madde, ısı aldığında gaz hâle geçer ve
bu olaya buharlaşma adı verilir. Mıknatısları birbirinden tamamen
uzaklaştırarak bu durumu düşünelim. Bu durumda mıknatısların birbirini
çekmesinden bahsedebilir miyiz? Madde sıvı hâlden gaz hâle geçerken
tanecikler arasındaki çekim kuvvetleri etkisini kaybeder ve tanecikler
serbest hareket ederler.
Şekilde görüldüğü gibi madde katı hâlden sıvı hâle, sıvı hâlden gaz
hâle geçerken maddenin taneciklerinin sahip olduğu hareket enerjisinin
artması sonucunda tanecikler daha hızlı hareket eder ve aralarındaki
mesafe artar. Bu bilgilere dayanarak konu girişinde fareler ile yapılan
deneyde farelerin hangi durumları maddenin hangi hâllerine karfl›l›k gelir?
Peki maddeler ısı verirse ne olur? Maddeler ısı vererek hâl değiştirirken
tanecikler arasındaki çekim kuvveti bu durumdan nasıl etkilenir? Maddeler
gazdan sıvıya, sıvıdan katıya geçerken maddenin taneciklerinin hareket
enerjileri nasıl değişir?
Bunlar› Biliyor muydunuz ?
Suyun damlalar oluflturmas›n›n sebebi su
moleküllerinin birbirini çekmesidir.
Kendimizi De¤erlendirelim
Afla¤›daki sorular› defterimize s›ras›yla cevaplayal›m.
1. Aşağıda özellikleri verilen A, B, C, D maddeleri hangi fiziksel hâllerde olabilir?
• A maddesine enerji verdiğimizde tanecikleri B ve C maddesini oluşturan tanecikler kadar
hızlanır ve tanecikler arasındaki mesafe artar.
• B ve C maddelerinin taneciklerinin ortalama hareket enerjileri birbirine eşittir.
• D maddesinin tanecikleri aras›ndaki çekim kuvveti A ve B maddelerininkinden daha
fazladır.
• B maddesinin taneciklerinin arasındaki mesafe en fazladır.
2. Suyun ısı alışverişi sonucunda hangi
yağış şekillerinin oluştuğunu ve meydana
gelen hâl değişim olaylarını oklar üzerinde
belirtelim. Su döngüsünde maddenin
her üç hâli için taneciklerin durumunu
defterimize çizerek gösterelim.