Genel Bilgi

GENLEŞME VE BÜZÜLME

Genleşme: Bir maddenin boyutlarının sıcaklık ile artmasına genleşme denir.

-Katılarda Genleşme

-Sıvılarda Genleşme

-Gazlarda Genleşme

Katılarda Genleşme: Isı enerjisi maddelerin genleşmesine yol açan bir etkendir. Elektrik ya da telefon tellerinin görünümleri, yazın ve kışın farklılık gösterir. Kışın iki direk arasındaki bakır teller düz bir çizgi gibi görünür. Yazın ise tellerin sarktığı gözlenir. Bunun nedeni sıcaklıkla genleşmedir. Isıtılan metal tellerin boyu uzar. Farklı katı maddeler ısı etkisiyle farklı miktarda genleşir. Aynı uzunluktaki  bakır teller özdeş ısıtıcılarla aynı süre ısıtılırsa bakır telin boyu daha çok uzar. Genleşme katı maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Katılar da genleşme 3'e ayrılır.

1. Boyca genleşme
2. Yüzeyce genleşme
3. Hacimce genleşme

Boyca genleşme: Katı bir çubuk, ısıtılıp sıcaklığı artırıldığında boyunun uzadığı gözlenir. Boyu uzayan bir çubuğun genişliği de artar. Fakat boyundaki artışın yanında genişliğindeki artış ihmal edilecek kadar küçüktür. Bundan dolayı metalin tek boyutta genleştiği kabul edilir ve buna boyca genleşme denir. Çubuk şeklindeki maddelerin boyca uzaması kesit alanına bağlı değildir. Aynı maddeden yapılmış, ilk boyları eşit olan çubukların sıcaklıkları eşit olarak artırılırsa, kalın olan çubukla ince olan çubuğun boyları eşit miktarda artar. Genleşmenin tersi büzülmedir. Bir çubuk sıcaklığı artırıldığında ne kadar uzuyorsa,  ilk duruma göre sıcaklığı eşit miktar azaltılırsa, eşit miktar kısalır.

Yüzeyce genleşme: İnce levha şeklindeki katı maddelerin kalınlığındaki genleşme, yüzeyindeki genleşmenin yanında çok küçük kaldığı için dikkate alınmaz. Dolayısıyla böyle bir levhadaki genleşmeye yüzeyce genleşme denir.

Hacimce genleşme: Bütün maddeler hacimce genleşir. Fakat bazı doğrultulardaki genleşmeler ihmal edilecek kadar küçük olduğunda, boyca uzama ve yüzeyce genleşme durumları olur. İlk hacmi olan küresel bir cismin sıcaklığı değiştirildiğinde hacminde değişme miktarı olur.

Sıvılarda Genleşme: Sıvılar ısı etkisi altında genleşirler. Sıvı haldeki maddeler ısıtıldığında daha fazla hacim kaplar, yani genleşir; soğutulduğunda ise hacimleri azalır, yani büzülür.

Tamamen boyalı su veya diğer bir sıvı ile doldurulan ve ince bir cam boru geçirilmiş lastik tıpa ile kapatılan cam balonu ısıtarak balonun ağız kısmındaki borudan suyun yükseldiğini görebiliriz.

Gazlarda Genleşme: Gaz halindeki maddelerin ısı etkisiyle genleşmeleri sıvı ve katılara göre daha fazladır. Gazlar ısı enerjisinden çok etkilenir ve kolay genleşir. Genleşme gazlar için ayırt edici özellik değildir. Aynı sıcaklık ve basınçta bütün gazlar aynı miktarda genleşir. Sıcak su banyosuna konulan ve ağzına çocuk balonu yerleştiren süt  şişesi suyun içine konularak su alttan ısıtılırsa şişenin ağzına kapatılan balon şişer. Şişenin üstündeki hava genleşerek balonu şişirir. Bu deney bize gazların sıcaklık karşısında genleşmiş olduğunu gösterir. Gazların ısı etkisiyle genleşmeleri sıvı ve katılara göre daha fazla ve daha kolaydır. Sonuç olarak; Isınan hava genleşir.

Genleşmenin olumlu etkileri: 

-Balondaki hava ısıtıldığında balon daha da şişer. Çünkü balonun içindeki hava genleşir  ve balon yükselir. Bundan yararlanarak insan taşıyan balonlar yapılmıştır.

-Demir köprülerin bağlantı yerleri ve köprünün ayakları genleşme payı göz önüne alınarak yapılır.

-Köprünün ayağı silindir şeklindeki tekerlekler üzerine oturtularak serbest bırakılır.

Büzülme: Genleşen bir madde soğutulursa boyutlarında azalma olur. Bu olaya büzülme denir. Elektrik tellerinin kışın soğuğun etkisiyle gergin durması, yani boyut olarak küçülmesi büzülmeye örnektir.

Genleşme ve büzülmenin yararları: Maddelerin büzülmesinden ve  genleşmesinden yararlanılarak pek çok alet yapılmıştır. Bunlar; Termostat, termometre, fırın, buzdolabı, elektrikli soba, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi.

Genleşme ve büzülmenin olumsuz etkileri:

-Soğuk bardağa konan sıcak su bardağı çatlatır.

-Elektrik tellerinin kışın büzülüp kopması olumsuz etkisidir.

-Aralık bırakılmadan yapılan demir raylarının eğrilmesi.

-İçinden sıcak su geçen boruların bağlantı yerlerinde genleşme payı ya da kıvrımlar bırakılır.