Kütle:
- Değişmeyen madde miktarına kütle denir.
- Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür.
- Kütle birimi gram(g) ve kilogram(kg)’dır.
- Kütle “m” harfi ile gösterilir.
Hacim:
- Maddenin boşlukta kapladığı yere hacim denir.
- Hacim dereceli silindir yardımı ile ölçülür.
- Hacim birimi santimetreküp (cm3 ) ve metreküp (m3 )’tür.
- Hacim ”V” harfi ile gösterilir.
Yoğunluk(özkütle):
- Maddenin birim hacimdeki kütlesine yoğunluk(özkütle) denir.
- Yoğunluk “d” harfi ile gösterilir.
- Yoğunluk maddenin kütlesini madenin hacmine bölünmesi ile bulunur.
- Yoğunluğun birimi g/cm3 veya kg/m3 olarak ifade edilir.
- Yoğunluk hesabı yapılırken, işlemlerimiz kolaylaştırmak için aşağıdaki üçgenden faydalanırız. Bu üçgen ile hesap yapılırken bulmak istediğimiz değerin üzerini kapatırız ve geri kalan değerler alt alta ise bölünür, yan yana ise çarpılır.
Örnek: Kütlesi 40 gram, hacmi 20 santimetreküp olan cismin yoğunluğu kaçtır?
Çözüm: d=m/V
d= 40 g/20 cm3
d= 2 g/cm3
Örnek: Yoğunluğu 2 g/ cm3 , hacmi 30 santimetreküp olan cismin kütlesi kaçtır?
Çözüm: d=m/V
2 g/cm3 = m/30 cm3
m= 60 gram
Örnek: Yoğunluğu 1 g/ cm3 , kütlesi 40 gram olan suyun hacmi kaçtır?
Çözüm: d=m/V
1 g/cm3 = 40 g/V
V= 40 cm3
- Yoğunluk kavramına günlük hayattan örnekler;
“Akşam üzeri trafik çok yoğun olmakta.” örneğinde yoldaki araba sayısının normalden çok fazla olduğu anlatılmakta.
“Bugün işler çok yoğun geçti.” Örneğinde aynı çalışma zamanı içerisinde normalden daha fazla iş yaptığını belirtmiştir.
Büyük bir odun parçasının veya kocaman bir gemi su üzerinde yüzerken, küçük bir taş parçasının suya batmasının nedeni yoğunluktur.
- Yoğunluk maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Yani tüm maddelerin yoğunlukları birbirinden farklıdır. Eğer iki maddenin yoğunlu aynı ise o maddeler aynı cins maddelerdir.
|
Maddeler |
Yoğunluk (g/cm3) |
|
Su |
1 |
|
Etil Alkol |
0,78 |
| Buz |
0,9 |
| Zeytinyağı |
0,92 |
| Altın |
19,3 |
|
Civa |
13,6 |
|
Tahta |
0,8 |
|
Demir |
7,8 |
| Hava |
0,001 |
| Silgi |
1,34 |
| Kurşun |
11,3 |
- Yoğunluk maddenin cinsine bağlıdır. Aynı maddenin farklı miktarlarının yoğunlukları da aynıdır. Örneğin, 200 santimetreküp su ile 1000 santimetreküp suyun yoğunlukları 1 g/cm3 ‘tür.
- Bir maddenin kütlesi ve hacmi doğru orantılıdır. Maddenin kütlesi artarsa hacmi de artmış olur. Bu yüzden kütle arttıkça yoğunluk değişmez ve aynı şekilde hacim arttıkça da yoğunluk değişmez.
- Belirli bir şekli olmayan cisimlerin yoğunlukları hesaplanırken, kütlesini eşit kollu terazi yardımı ile ölçtükten sonra cismin hacmi de dereceli silindir yardımıyla ölçülür.
Örneğin yukarıdaki gibi belirli bir şekli olmayan taşın hacmini hesaplamak için, içinde belirli miktar sıvı olan dereceli silindirin içerisine taş atılır. Atılan taştan dolayı sıvının seviyesi yükselir. Sıvının bulunduğu son konumdan sıvının ilk konumu çıkarılır ve taşın hacmi bulunur. Taşın kütlesi de eşit kollu terazi ile ölçülerek bulunur. Sonra kütleyi hacme bölerek maddenin yoğunluğu hesaplanır.
- Cisimlerin sıvı içindeki konumlarına bakılırken Cisimlerin yoğunlukları ve sıvının yoğunluğu dikkate alınır. Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyükse cisim batar. Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçükse cisim yüzer. Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşit ise cisim askıda kalır.
- Birbiri içinde karışmayan sıvılar aynı kap içerisine konuldukları zaman yoğunluğu büyük olan altta, küçük olan ise üst kısımda kalır.
- Cisimlere ait kütle-hacim grafiklerinden yararlanarak cisimlerin yoğunluklarının hesaplanabilmesi için grafiğin istenilen bir noktasındaki kütle ve hacim değerleri seçilerek hesaplama yapılır.
Suyun yoğunluğu ve canlılar için önemi:
Maddelerin fiziksel hallerinin yoğunlukları birbirinden farklıdır. Aynı maddenin katı halinin yoğunluğu sıvı halinden daha büyüktür. Ancak su için bu olay farklıdır. Suyun yoğunluğu buzun yoğunluğundan fazladır. Bu yüzden buz, su üzerinde yüzer.
Soğuk bölgelerde deniz, göl ve akarsular donması rağmen suda yaşayan canlılar yaşamlarını sürdürmeye devam ederler. Çünkü su buz tutarken, yoğunluktan dolayı üst kısımlardan buz tutmaya başlar ve alt kısımlar canlılar için bir tehlike oluşmaz. Böylece suların üstü donsa bile alt kısımda yaşayan canlılar yaşamaya devam eder.