Madde ve Isı

1. MADDE VE ISI

2. Isı:
Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları hareket (kinetik)
enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür ve ısı enerjisi
kalorimetre kabı ile ölçülür.
Sıcaklık :
Bir maddeyi oluşturan taneciklerden bir tanesinin sahip olduğu
hareket enerjisine sıcaklık denir.
Sıcaklık birimi derecedir. Derece oC ile gösterilir ve selsiyus
derece veya santigrat derece diye okunur.
Sıcaklık, termometre ile ölçülür. Termometrelerin cıvalı, alkolü,
ispirtolu ve metal termometre gibi çeşitleri vardır.

3. Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar :
1- Isı bir enerji çeşidi, sıcaklık ise bir ölçümdür.
2- Isı kalorimetre kabı ile sıcaklık termometre ile ölçülür.
3- Isı birimi kalori (cal) veya Joule, sıcaklık birimi ise derecedir.
4- Isı, madde miktarına bağlıdır, sıcaklık ise madde miktarında
bağlı değildir.

5. Tanecik Hareketleri ve Isı:
Isı verilen maddelerde, maddeyi oluşturan moleküller hızlanır. Bir
başka deyişle, moleküllerin hareket enerjisi artar. Soğuyan
maddelerde molekül hareketi yavaşlar, moleküllerin hareket
enerjisi azalır.

6. Isının maddeden maddeye geçişi :
Sıcak cisimlerin taneciklerinin sahip olduğu kinetik enerji (ısı
miktarı) fazladır.Soğuk cismin ise taneciklerinin kinetik enerjisi
az olduğu için ısı miktarı da azdır.
Sıcak ve soğuk iki cisim birbirine dokundurulduğunda sıcak
cisimden soğuk cisme doğru bir ısı geçişi olur.
Sıcak cisim ısı vermeye,soğuk cisim de sıcak cisimden ısı
almaya başlar.Isı akışı iki cismin sıcaklıkları da aynı olana kadar
devam eder.
Isı alış verişi sırasında alınan ısı verilen ısıya eşit olur.
Yani sıcaklıkları farklı maddeler( kütleleri aynı ya da farklı
olabilir),birbiriyle temas ettiğinde aralarında ısı alış verişi
olur.Sıcak cisimler ısı vererek soğur, soğuk cisimlerde ısı alarak
sıcaklığı artar.

7. Isı verilen bir maddenin
taneciklerinin hızları artar
dolayısıyla kinetik enerjisi ve
maddenin sıcaklığı artar.
Isı verilmeye devam edilirse
tanecikler arasındaki uzaklık
artmaya başlar ve madde hâl
değiştirir.
Şekildeki grafikte sıcaklığa bağlı
olarak maddeyi oluşturan
taneciklerin enerjisi artar ve bu
enerji artışına bağlı olarak hâl
değişimi gösterilmektedir.

9. Isının Yayılma Yolları
Isının bir maddeden diğerine aktarılması 3 farklı yöntemle
gerçekleşir.
İletim: Maddeyi oluşturan taneciklerin birbirine çarparak ısıyı
yaymaları iletim yoluyla yayılmadır. İletim yoluyla yayılma
dokunmayla gerçekleşir.
Işıma: Isının ışınlar yoluyla yayılmasıdır. Örneğin güneğin dünyayı
ısıtması ışıma yoluyla gerçekleşir.
Konveksiyon: Sıcak taneciklerle soğuk taneciklerin yer değiştirmesi
yoluyla gerçekleşen ısınmadır. Soba yandığında önce sobanın
çevresindeki hava ısınır. Isınan hava yukarı çıkar soğuk hava aşağı
iner.

11. İyi Yalıtkanlar (Isı Yalıtkanı) :
Yaygın ısı yalıtım malzemesi olarak plastik köpük(strafor), ahşap,
asbest, volkan tüfleri, katran, fosfatlar, cam yünü, silikon yünü vb.
maddeler kullanılır.
İnşaat duvarlarında, pencerelerde, tavanlarda, su depolarında, buhar
borularında, kısa süreli gıda paketlerinde ve soğuk hava depolarında
hangi yalıtım malzemelerinin kullanıldığın
Bilgi:Yaygın ısı yalıtım malzemelerinin kolay tutuşmama ve ısıya ve
yanmaya dayanıklı olma gibi özellikleri vardır.
Isı iletkeni:
Isıyı kolay ileten maddelere denir. Bakır, alüminyum, demir gibi
maddeler yani metaller iyi birer ısı iletkenidirler.

13. ISI YALITIMI
Isı kaybını önlemek için ısı yalıtımını günlük hayatta bir çok
alanda kullanırız.
Isı enerjisinin geçmesine direnç gösteren maddeler ısı
yalıtkanıdır. Bazen de ısının çabuk ve kolay yayılması istenebilir.
Isı iletkenleri ile bu durum kolaylaşır.
Isı yalıtımının amacı ; İçerideki sıcaklığın ya da soğukluğun
korunmasını sağlayarak enerji tasarrufu yapmaktır.

14. Kışın ısıttığımız odanın ya da evimizin sıcak kalması, yazın ise
klima ile soğuttuğumuz odanın serin tutulması önemlidir
Buzdolabı ve derin dondurucular yiyecek ve içeceklerimiz için
soğuk bir ortam oluşturarak yiyeceklerin uzun süre bozulmadan
kalmasını sağlarlar.
Termos ise içine konulan sıcak yada soğuk sıvı maddeleri uzun
süre sıcaklığını korumaya yarar.

15. Astronotun giydiği giysi astronot için sıcak bir ortam oluşturacak
ve ısısının uzaya kaybolmasını engelleyecek biçimde yalıtkan
maddelerden yapılmıştır.
Yalıtımın önemli olduğu gibi ısı iletiminin önemli olduğu durumlar
vardır. Yemek yaptığımız tava, tencere, tepsi gibi araçlar ile soba,
kalorifer petekleri gibi ısıtma amaçlı araçlarda, ısı iletimi iyi olan
(iletken) maddeler kullanılır.

17. Aynı araç üzerindeki bazı kısımlarda iyi ısı iletkeni, bazı kısımlarda
ise iyi ısı yalıtkanı maddeler kullanılır.
Tavanın yemek piştiği kısmında (tabanı ve yan kısımlarında) iyi
iletken maddeler (bakır, çelik vb) kullanılırken tutmaya yarayan
kısımlarında (sap ve kulplarında) iyi yalıtkan maddeler (plastik,
tahta vb) kullanılır.
Kaloriferde ısıtma işini gören kısımları (petek) iyi iletken (döküm
demir paslanmaz çelik) kullanılırken su ayarının yapıldığı musluk
kısmında iyi yalıtkan (plastik maddeler) kullanılır.

18. Kutup bölgesinde yaşayan insanlar (eskimo) katı kardan yaptıkları
evlerde (iglo) yaşamaktadır.
Katı kar parlak ve beyaz renkte olduğundan ısı enerjisi iglonun
yüzeyleri tarafından yansıtılır. Dolayısıyla igloda bir mum
yakıldığında mumun verdiği ısı ile insanlar ısınırlar.

19. Hava iyi bir yalıtkan olduğundan kuşlar tüylerini kabartarak tüyleri
arasına hava doldururlar. Vücutları ile dış ortam arasında
oluşturdukları bu yalıtkan ortam sayesinde vücut ısılarını korurlar.
Yalıtım malzemeleri, inşaat duvarları,pencere,tavan,su
depoları,buhar boruları ve kısa süreli gıda paketlerinde de
kullanılır.Isı yalıtımına örnek olarak ;
–Çatılarda cam elyaf
–Pencerelerde çift cam
–Duvarlarda boşluklu tuğla
–Termosta arası boşluklu çift kap
–İtfaiyeci kıyafetlerinde parlak ve yanmaz kumaş kullanılır.

21. Diğer bazı yalıtım malzemeleri ve kullanıldığı yerler ;
Sıcak su borularında ve tavanda ;plastik köpük (Kauçuk)
Çatı, tavan ve pencerelerde ;plastik köpük ( polietilen)
Duvar arası,çatı tabanında ve buhar borusunda ;cam yünü
Dış cephede ; Silikon yünü
Dış cephe ve terasta ; Asfalt,katran
Dış ve iç cephede ; Ahşap( Odun talaşı,levha )
Fırın içinde ; Asbest

23. Yalıtım
Malzemeleri
Yanma Özelliği Kullanıldığı Yerler Kullanım Ömrü
Plastik köpük Alev alır. Dış ve iç duvar Uzun ömürlüdür.
Ahşap Alev alır. Dış ve iç döşeme Kısa ömürlüdür.
Taş yünü Yanmaz.
Tavan, iç ve dış
duvar
Uzun ömürlüdür.
Katran Alev alır. Tavan Kısa ömürlüdür.
Cam yünü Zor alev alır.
Tavan, iç ve dış
duvar, güneş
paneli, tesisat
boruları
Uzun ömürlüdür.
Silikon yünü Zor alev alır. Dış cephe Uzun ömürlüdür

25. Yalıtım malzemeleri hem ısıyı içerde tutar hem de dış ortamın
ısısının içeri girmesini engeller.

26. • Yalıtım malzemesinin cinsine göre ısı kaybı % 30- % 90 oranında
azalır.
• Kışın binanın iç yüzey yapı elemanlarının ( duvar, tavan) sıcaklığı
arttırıldığında nem ve yağıştan oluşacak küflenme gibi olaylar
önlenir.
• Binaların dış yapı elemanlarının ısıya bağlı gerilmeleri azalır ve
oluşan ısı farkları sonucu meydana gelen çatlaklar azalır ya da
gözlenmez.
• Enerji tüketiminde düşüş olduğundan yakıt tasarrufu sağlanır.
• Daha az yakıt kullanımı ile hava kirliliği azalır,kışın sıcak yazınsa
serin yaşam alanları oluşturulur.
• Yapıların ömrü uzar.
• Aile şirket ve yurt ekonomisine katkıda bulunulur.

27. YAKITLAR
Bulunduğumuz ortamların ısıtılması için soba kalorifer gibi çeşitli
araçlar kullanılır.
Araçların ısı vermesi ise yakıtlarla sağlanır.
Yanma özelliğine sahip çevrelerine ısı veren maddelere yakıt
denir.
Yeryüzündeki bütün yakıtların kaynağı güneştir.
Enerji kaynaklarını yenilenemez enerji kaynakları ve yenilenebilir
enerji kaynakları olarak ikiye ayırabiliriz.

29. YENİLENEMEZ ENERJİ KAYNAKLARI
1. FOSİL YAKITLAR:
• Bitki ve hayvanlar öldüklerinde kalıntıları zamanla toprak altında
kalır. Toprak katmanları arasında ezilerek değişen kalıntılar
farklı enerji kaynakları olan kömür, petrol ve doğal gazı
oluşturur. Bu tür yakıtlara fosil yakıt denir.
• Yakıtları katı, sıvı ve gaz yakıt olarak gruplandırabiliriz.

31. Katı Yakıtlar:
Başlıca katı yakıtlar odun ve kömürdür. Katı yakıtları doğal ve yapay
olarak da sınıflandırabiliriz.
Doğal katı yakıtlar taş kömürü, linyit, ağaç ve kurutulmuş bitkilerdir.
Yapay katı yakıtlar ise kok kömürü ve odun kömürüdür.
Odun: Odun ağaçlardan elde edilir.Isı değeri çok düşüktür.Yakacak
olarak kullanmak ormanlara büyük zarar verir.
Kömür:Kömürlerin kaynağı bitkilerdir. Kömür,genellikle
bataklıklardaki bitkilerin çürüyüp gömülmesiyle yani fosilleşme
sonunda oluşur.Kömür yer altından çıkarılır.Kömür yer altında ne
kadar uzun süre kalırsa ısı değeri o kadar artar.
Örneğin: Antrasit kömürü uzun sürede oluşmasından dolayı ısı
değeri çok yüksektir.Linyit kömürü ise kısa sürede oluşmasından
dolayı ısı değeri diğer kömürlere göre düşüktür.Ülkemizde en çok
linyit bulunur.

33. Sıvı Yakıtlar:
Sıvı yakıtların kaynağı petroldür. Sıvı yakıtlar petrol ve petrol
ürünleridir. Petrol yer altından çıkarılıp işlenmek üzere rafinerilere
gönderilir.Rafinerilerde işlenerek benzin, mazot, gaz yağı ve fuel-oil
elde edilir.
Başlıca sıvı yakıtlar benzin, gaz yağı, motorin, fuel-oil ‘dir.
Petrol de kömür gibi hayvan ve bitkilerin yer altında fosilleşmesi
sonucu oluşur. Benzin ve motorin(mazot) motorlu araçlarda
kullanılırken, gaz yağı ve fuel-oil ısınma amacıyla kullanılır.

34. Gaz Yakıtlar:
Gaz yakıtlar, sıvılaştırılmış petrol gazları(LPG),metan, etan, doğal
gaz ve hava gazıdır.
Renksiz ve kokusuz olan doğal gaz da petrol gibi karaların altındaki
boşluklarda ya da deniz altında bulunur. Doğal gaz yandığında
diğer yakıtlar gibi kül ve duman bırakmadığı için temiz yakıt olarak
kabul edilir.

35. Kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil yakıtlar en çok termik
santrallerde elektrik enerjisi üretmek için kullanılmaktadır.
Günlük hayatta kullandığımız benzin, mazot, LPG, plastik,
naftalin, boya, teflon gibi maddeler petrol kaynaklıdır.
Kömür, petrol, doğalgaz gibi binlerce yılda oluşmuş fosil yakıtlar
insanlığın gelişmesi ile hızla azalırken, atıkları ile hava su ve
toprak kirliliğine yol açar.
Fosil yakıtlardaki karbon yanma tepkimeleri ile atmosferde CO2 ve
CO bileşiklerinin birikmesine neden olur. Bu gazların havada çok
fazla birikmesi sera etkisine ve küresel ısınmaya neden olması
açısından oldukça tehlikelidir.

37. 2. NÜKLEER ENERJİ:
Uranyum, plütonyum gibi radyoaktif elementlerin çekirdeklerindeki
proton ve nötronları tutan enerjinin ortaya çıkarılması esasına
dayanır.
Dünyadaki elektriğin %20 si nükleer santrallerde üretilir.
Nükleer santraller Dünya’nın pek çok yerinde bulunmasının
yanında atmosferin kirlenmesine sebep olur. Nükleer enerji
santrallerinde elektrik ucuzdur fakat santralin maliyeti oldukça
pahalıdır.

38. Yenilenebilir Enerji Kaynağı Kaynak veya Yakıtı
Hidroelektrik enerjisi Nehirler
Rüzgâr enerjisi Rüzgârlar
Jeotermal enerji Yeraltı suları
Güneş enerjisi Güneş
Biokütle enerjisi Biyolojik atıklar
Dalga enerjisi Okyanus ve denizler
Hidrojen enerjisi Su ve hidroksitler
YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI
Enerji gücünü güneşten alan, hiç tükenmeyeceği düşünülen ve
çevreye zarar vermeyen enerji kaynakları yenilenebilir enerji
kaynaklarıdır.

39. 1. HİDROELEKTRİK ENERJİ
Nehirlere kurulan barajlar sayesinde suyun hareketinden
yararlanarak elektrik üretilir.
Bu üretim şu şekilde gerçekleşir: akarsuyun önü kesilir ve bir baraj
gölü oluşturulur. Böylece suyun yüksekliği artırılarak potansiyel
enerji kazanması sağlanır. Suyun potansiyel enerjisinden
yararlanarak elektrik üretilir.
Dünya enerjisinin % 20 si hidroelektrik santrallerde üretilir.

41. 2. JEOTERMAL ENERJİ:
Latincede “jeo=yer”, “termal=ısı” anlamındadır. Yeraltında
magmada artan sıcaklık ile yeraltı sıcak sularından ve buhardan
yararlanılarak elde edilir.
Elektrik üretimi de jeotermal buharın gücü ile üretilebilir.
Eski çağlardan günümüze jeotermal enerjinin ilk kullanım alanı
kaplıcalardır.
Jeotermal enerjiden konutların ve seraların ısıtılması, dokuma
sanayisi, konservecilik gibi birçok alanda yaralanılır.
Jeotermal enerji kullanımı çevreye ve atmosfere atık madde
verilmesine neden olmaz.

42. 3. GÜNEŞ ENERJİSİ
Dünyadaki hayatın temel enerji kaynağı güneş olduğu gibi diğer
yenilenebilir enerji kaynaklarının da temelini oluşturur.
Güneş pilleri ışık enerjisini soğurarak elektrik enerjisine dönüştürür.
Uzaya fırlatılan uydular ihtiyaç duydukları elektrik enerjisini güneş
panellerindeki güneş pillerinden karşılar.
Güneş`in Dünya`ya gönderdiği bir günlük enerji, tüm insanlığın bir
gün boyunca ihtiyaç duyacağı enerjinin neredeyse on bin katıdır.

43. 4. RÜZGÂR ENERJİSİ
Rüzgârın hareket enerjisinden geçmişte yel değirmenleri ile
yararlanılırdı, günümüzde ise rüzgâr jeneratörleri ile elektrik
enerjisi üretilmektedir.
Bir rüzgâr jeneratörü bir evin, okulun hatta bir köyün elektrik
enerjisini karşılayabilir.

45. 5. BİYOKÜTLE( BİTKİ VE HAYVAN ATIKLARI) ENERJİSİ
Bitki ve hayvan atıklarından yararlanılarak elde edilen enerjiye
biyokütle enerjisi denir. Çiftlik hayvanlarının dışkıları, ekinler, ölü
ağaçlar, odun parçaları, talaş vb. maddelerden enerji elde edilir.
Hayvan atıklarından elde edilen biyogaz ve bitkilerden elde edilen
biyodizel bu yöntemin uygulamalarından biridir.

46. Peki, bu yöntemle nasıl enerji elde edilir?
Enerji elde edilecek atık maddeler güç santraline getirilir. Burada
santralin çukuruna boşaltılarak yakılır. Bu yanma sonucu ortaya
çıkan gazlar çeşitli işlemlerden geçirilerek elektrik enerjisi elde
etmek için kullanılır.
Bir diğer yol ise; atık ve kalıntıları bekletme tankları denilen özel
ortamlarda çürümeye bırakmaktır. Bu tanklarda zamanla çürüyen
maddelerden metan gazı çıkar. Bu gaz toplanarak ısıtma amaçlı
kullanılır. Aynı yöntem hayvanların dışkılarında da kullanılır.

47. YAKITLAR
Katı Sıvı Gaz
Kömür PetrolOdun
Taş kömürü
Antrasit
Kok kömürü
Linyit Doğal gaz
Hava gazı
LPG
İspirtoBiyodizel
Mazot
Benzin
Fuel- oil
Gaz yağı

49. Ünite Sonu Sorular
1.
Fotoğrafta verilen yakıt türü için,
I. Kullanımı sonucunda oluşan atıklar
yalnızca hayvanlara zarar verir.
II. Kullanımı küresel ısınmaya sebep
olur.
III. Yakıldığı zaman zararlı gazlar
oluşur.
şeklindeki yargılardan hangileri
söylenebilir?
A) Yalnız I B) I ve II
C) II ve III D) I, II ve III

50. 2.
Fosil yakıtların kullanımı sonucunda
çevre hızla kirlenir. Doğal denge
bozulur. Bu nedenle çevreye verilen
zararları azaltmak için yenilenebilir
enerji kaynaklarına yönelmeliyiz.
Buna göre aşağıdaki yakıtlardan
hangisi çevreyi en az kirletir ?
A) Mazot
B) Antrasit
C) Jeotermal enerji
D) Odun
3.
Aşağıdakilerden hangisi fosil yakıt
kullanımının olumsuz etkilerinden
biri değildir?
A) Toprak ve su kirliliği
B) Küresel ısınma ve sera etkisi
C) Solunum yolu hastalıklarında artma
D) Tarımda verimlilik artışı

51. 4. Fosil yakıtlar milyonlarca yıl önce
ölmüş bitki ve hayvan kalıntılarından
oluşmuştur.
Hangisi fosil yakıtlarından değildir?
A) Kömür B) Benzin
C)Odun D) Doğalgaz
5. Hava kirliliğine neden olmayan fakat
atıkları saklama problemi olan, çok
büyük miktarda enerji elde edilebilen,
yenilenemez enerji kaynağı
aşağıdakilerden hangisidir?
A) Jeotermal Enerji
B) Nükleer Enerji
C) Rüzgar Enerjisi
D) Güneş Enerjisi
6. Aşağıdakilerden hangisi yakıtlarla
ilgili yanlış bir ifadedir?
A) Yakıtlar doğada katı, sıvı ve gaz
olarak üç halde bulunabilirler.
B) Tüm yakıtların kaynağı Güneş’tir.
C) Tüm yakıtlar çevreye aynı oranda
zarar verir.
D) Fosil yakıtlar yerine yenilenebilir
yakıtların kullanılması konusunda
insanlar bilinçlendirilmelidir.

53. 7.
I. Taneciklerin ortalama hareket
enerjisidir.
II. Termometre ile ölçülür.
III. Birimi kalori veya joule’ dür.
IV. Bir enerji çeşididir.
Isı ile ilgili yukarıda verilen
bilgilerden kaç tanesi doğrudur?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4
8.
I. Antrasit
II. Linyit
III. Taş kömürü
Yukarıdaki yakıtların toprak altında
kalma süreleri I>II>III olduğuna göre
yakıtların aynı miktarlarının yanması
sonucu oluşan ısı miktarları
arasındaki ilişki nasıldır?
A) I=II=III B) I>II>III
C) II>I>III D) III>II>I

54. 9.
Yukarıda bir maddenin tanecik
durumundaki değişme gösterilmiştir.
Buna göre madde ile ilgili
aşağıdakilerden hangisi
söylenebilir?
A)Madde dışarıdan ısı almıştır.
B)Maddenin hacmi artmıştır.
C)Madde tanecikleri yavaşlamıştır.
D)Madde tanecikleri arasındaki
mesafe artmıştır.
10.
Farklı sıcaklıktaki M ve N cisimleri
birbirine temas ettiriliyor.Buna
göre aşağıdakilerden hangisi
doğrudur?
A) N taneciklerinin titreşimi
azalır.
B) N’den K’ye ısı akışı olur.
C) Isı akışı bittiğinde N’ nin
sıcaklığı daha fazla olur.
D) Zamanla M’ nin tanecikleri
yavaşlar.
40 o C 10 oC
M N