9 Nisan 2012 Pazartesi

MADDE VE ISI

ÜNİTENİN KAVRAM HARİTASI


 

ÜNİTENİN BİLİMSEL KAVRAMLARI

  • Isı
  • Işıma
  • Konveksiyon
  • İletim
  • Isı İletkeni
  • Isı Yalıtkanı

ÖN BİLGİLERİMİZİ ÖLÇELİM

Bildiğimiz gibi son yıllarda insaların yaptıkları faaliyetler sonucu atmosferimizde zararlı gazlar birikiyor ve bu gazlar sera etkisi yaratarak yeryüzünün ısınmasına neden oluyor. Günümüzde sıklıkla duyduğumuz Küresel Isınma kavramının nasıl meydana geldiğini  Küresel Isınma videomuzu  izleyerek yakından görelim.Aşağıdaki resimleri de dikkate alarak sorulara yanıtlar bulmaya çalışalım.






        

Küresel Isınma(Video)

Ön Bilgilerimizi Ölçelim



  1.   Isı ve ışık kaynağımız olan Güneş yeryüzünü hangi yollarla ısıtıyor olabilir?
  2.  Geceleri yeryüzü niçin soğuyor olabilir?
  3. Çevremizde güneş dışında hangi ısı kaynaklarını görüyoruz?
  4. Isınan maddelerin yapısında ve taneciklerin hareketlerinde bir değişim meydana gelir mi?
  5. Tüm maddeler ısı iletimini gerçekleştirir mi?
  6. Niçin yazın açık renkli, kışın ise koyu renkli giysiler giymeyi tercih ediyor olabilir mi?
  7. Annelerimiz yemek yaparken metal kaşık mı yoksa tahta kaşık mı kullanıyor?Niçin?
  8. Evlerimizi ısıtmakta kullandığımız kaloriferlerin  ve elektrikli ısıtıcıların ısıtma şekilleri birbirinden farklı mıdır?

A)Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı

   Doğadaki maddeler  katı,sıvı veya gaz halde bulunurlar ve bu  maddeler atom veya molekül adı  verilen taneciklerden oluşur. Bu tanecikler sürekli titreşim hareketi yaparlar.Bu nedenle her maddenin bir ısı enerjisi vardır; ancak kimi maddelerin ısı enerjileri daha fazla, kimilerininki ise daha azdır.
Yukarıdaki resimde suyun katı, sıvı ve gaz hallerini görüyorsunuz.Sizce ;
  • Suyun farklı hallere dönüşmesine neden olan faktör nedir?
  • Suyun üç ayrı halinde taneciklerinin hareket hızlarında bir farklılık var mıdır?Eğer var ise en hızlı ve en yavaş hareket eden tanecikler hangi hallerde bulunmaktadır?
Bu soruların cevaplarını bulabilmek için;






DENEYİN ADI: Isınma, hareketlenmedir.

DENEYDE KULLANILACAK MALZEMELER: Beher, su,pamuk,ısıtıcı.

DENEYİN YAPILIŞI:
  • Bİr beherin içine 2/3 'ü kadar su dolduralım.
  • Suyun içine küçk pamuk parçacıkları atalım
  • Beheri ısıtıcının üzerinde ısıtalım ve beherin içindeki hareketleri gözlemleyelim.



DENEYİN SONUÇLARI: Isıtılan bi maddenin taneciklerinin hareket enerjisi artar.Bu nedenle suyun ısınmadıyla birlikte pamuk parçacıklarının aşağıdan yukarıya doğru hareketlendiği görülür.Su ısı alıp sıvı halden gaz hale geçtikçe tanecikler arası uzaklık artarak tanecikler hareketlilik kazanır. O halde;

Maddeler Isıtıldığında ;
  • Maddelerin sıcaklıkları artar.
  • Taneciklerinin hareket enerjisi artar.
  • Maddenin taneciklerinin arasındaki uzaklık artar.


Maddeler Soğutulduğunda ;
  • Maddelerin sıcaklıkları artar.
  • Taneciklerinin hareket enerjisi azalır.
  • Maddenin taneciklerinin arasındaki uzaklık azalır.
 
   Maddelerin sıcaklıkları farklı olduğunda tanecikler arasında bir enerji alışverişi gerçekleşir.Bu enerjiye ısı denir.Isı akışı sıcak maddeden soğuk maddeye doğru gerçekleşir.Isı alan maddelerin taneciklerinin hareketi  hızlanırken ısı veren maddelerin taneciklerinin hareketi yavaşlar.

B)Isının Yayılma Yolları: 1)İletim

Isının Yayılma Yolları Bilimsel Kavramlar:
  • iletim
  • ısı iletkeni
  • ısı yalıtkanı
  • ışıma
  • konveksiyon


     Aşağıdaki resimlerde gördüğünüz ısı kaynakları  sizce çevremizi nasıl ısıtyor ?Güneşin Dünyamızı ısıtma şekliyle, kaloriferin evimizi ısıtma şekli ve yemek yaparken metal bir kaşığı elimizi ısıtma şekli aynı mı?
                          
Maddelerin ısıtma şekilleri birbirinden farklılı göstermektedir.Şimdi ısının yayılma yollarını sırasıyla görelim:

1)ISININ İLETİM YOLUYLA YAYILMASI

   Maddelerin ısıyı iletme şekilleri birbirinden farklıdır.Katı maddelerin tanecikleri arasındaki boşluk yok denecek kadar azdır. Bu nedenle katı bir maddeye ısı verildiğinde tanecikler ısıyı birbirlerini tütreştirerek çok hızlı bir şekilde aktarır ve ısı yayılır.Buna ısının iletim yoluyla yayılması denir. 

DENEY YAPALIM:

Deneyin Adı :
Katılarda ısı iletimi

Deney Malzemeleri:İletken bir çubuk,iğneler,mumlar
Deneyin Yapılışı:
İletken metal çubuğun üstünde üç ayrı noktaya mum yerleştirip üzerlerine iğne batıralım.Bir mum yakıp metalin bir ucuna yerleştirelim. Sonuçları gözlemleyelim.





   Peki tüm katı maddeler ısıyı  aynı mı iletir?Bazı katı maddeler ısıyı daha fazla iletiyorken bazı katı maddeler ısıyı daha az iletiyor olabilir mi?
   Annelerimiz yemek yaparken metal kaşığı mı yoksa tahta kaşığı mı tercih ediyorlar? Bunun ısı iletimi ile bir ilgisi olabilir mi?


  Katı maddelerin tanecikleri arası mesafe az olduğu için  ısıyı titreşim yoluyla birbirlerine daha iyi iletirler.Ancak metal kaşığın tanecikleri birbirine daha yakındır ve tahta kaşığa göre ısıyı daha iyi aktarırlar.Bu nedenle yemek yaparken elimizin yanmaması için ısıyı daha az ileten tahta kaşıkları tercih ederiz.Isıyı iyi ileten tel, metal gibi maddelere ısı iletkeni, ısıyı az ileten tahta, hava gibi maddelere ise ısı yalıtkanı denir.

Isının İletim Yoluyla Yayılması (Video)

2)Işıma





   Güneş, yeryüzünün ısı ve ışık kaynağıdır.Güneş ışınları yeryüzüyle temas halinde olmamasına rağmen Dünyamızı ısıtır ve ışıtır. Aynı zamanda güneş ışınları evimizin içine de giremez ancak yine de evlerimizi  ısıtır ve ışıtır.Işıma, ısının ışınlar yolu ile yayılmasıdır.







     Evlerin güneye bakan cephelerinin kuzeye bakan cephelerinden daha sıcak olmasının nedeni nedir?
    Yeryüzünün geceleri soğumasının nedeni güneş ışınlarının yeryüzüne ulaşamıyor olması olabilir mi?

Güneş haricinde ışıma ile ısı iletimi yapan ısı kaynakları ise:



             
                        

   Ampul,şömine,elektrikli  ısıtıcılar vs.. ışıma ile ısyı ileten ısı kaynaklarıdır.Bunlar ısıtılan yüzeyle doğrudan temas etmeyip ışınlarıyla ısı yayarlar.



 Güneşin ısıtıcı etkisini en fazla yaz aylarında hissederiz.Bu nedenle yaz ve kış mevsimlerinde giydiğimiz kıyafetler bile farklılık gösterir.Aşağıdaki resimlere bakıp neden böyle bir farklılığa gereksinimduyduğumuzutahmin ediniz.



                     
                                                                           

     
    Resimlere dikkatle bakıldığında yaz mevsiminde giyilen kıyafetlerin ince ve açık renkli, kış mevsiminde giyilen kıyafetlerin ise kalın ve açık renkli olduğu görülüyor.Farklı renkteki yüzeyler ışınları farklı miktarlarda tutar.Buna soğurma denir.Koyu renkli kıyafetler ışığı daha fazla soğururken açık renkli kıyafetler ışığı daha az soğurur ve daha çok yansıtır. Bu nedenle yazın terlememek adına açık renkli kıyafetleri, kışın ise üşümemek adına  koyu renkl kıyafetleri tercih ederiz.

Güneşin Işıma İle Dünyamızı Isıtması (Video)

3)Konveksiyon


  Isının boşlukta ve katı maddelerde nasıl yayıldığını öğrendik.Peki taneciklerinin arasında fazlaca boşluk olan sıvı ve gaz haldeki maddelerde ısı kısa sürede nasıl yayılıyor olabilir.Bunu bir deney yaparak görelim.

DENEYİN ADI:: Su Volkanı
DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER:
*Beher,su,ısıtıcı,mürekkep,şişe,ip
DENEYİN YAPILIŞI:Bir şişeye sıcak su doldurunuz ve içine mürekkep katınız. Behere su doldurunuz ve bu beherin içine içinde mürekkepli sıcak su bulunan şişeyi ip yardımıyla sarkıtınız. Sonuçları gözlemleyiniz.



  Deneyin sonucuna baktığımızda daha az yoğun olan sıcak su yükselir ve soğuk su ile yer değiştirir.Sıcak su yükselirken soğuk suyun onu yerine geçmesiyle suyun tamamı ısınır.Isının bu şekilde yayılmasına konveksiyon yolu ile yayılma denir.

NOT: Deneyde kullanılan mürekkebin konveksiyon ile bir ilişkisi yoktur, sadece görselliği sağlamak için kullanılmıştır.

    Balonların çalışma prensibi  de konveksiyon olayına dayanır. Konveksiyon olayına göre ısıtılan havanın yoğunluğu azalır ve yoğunluğu azalan hava yoğunluğu fazla olan hava ile yer değiştirirken yükselir.
Balonlarda yanmaz kumaşlardan yapılan ana gövde, bu gövdeye bağlı sepet ve balondaki havayı ısıtmak için kullanılan düzenek bulunur.

                                       

Evlerimizdeki kalorifer petekleri de konveksiyon ısıyı konveksiyon ile yayan ısı kaynaklarına örnektir. 



İletim, ışıma ve konveksiyon ile ısı iletimini öğrendik.Şimdi öğrendiklerimizi pekiştirmek için bu üç iletim yolunu aynı resimler üzerinde görelim:                                                                                            
  

Isının Konveksiyon Yolu İle Yayılması (Video)

C)Isı Yalıtımı: Isı Akışını En Aza İndirmek

Bilimsel Kavramlar:
  •  İletken
  • Yalıtkan
  • Yalıtım
 Günlük hayatımızda sıcak veya  soğuk tutmak istediğimiz maddeler vardır.Örneğin kışın içtiğimiz çayın sıcak kalmasını, yazın ise içtiğimiz meyve suyunun veya yanımızda taşıdığımız suyun hep soğuk kalmasını isteriz.

Isıyı iyi iletmeye maddeler yalıtkan madde olarak adlandırılır.Isı akışını yavaşlatmak istediğimiz durumlarda plastik, tahta gibi yalıtkan maddeleri kullanarak yalıtımı sağlarız.Isı yalıtımı ısı kaybını önlemek ve kazanç sağlamak amacıyla yapılır.
   Şimdi yalıtım sağlayan maddeleri ısı yalıtımının sağlandığı durumları örneklerle açıklayalım:

  Hava iyi bir yalıtkandır;çünkü tanecikler arası boşluk çok fazla olduğundan ısı iletimi çok yavaştır.

                    
    
        Battaniye ve köpük tabağın tanecikleri arası mesafeler çok olduğundan bu mesafeler havayla doludur ve hava ısı yalıtımı sağlar.
     Yandaki muhabbet kuşu ise tüylerini kabartarak
havayla dolduruyor ve ısı yalıtımı sağlıyor.
                                                                                      

  Bazı yalıtım malzemelerinin içindeki hava boşaltılır. Bu sayede ısı akışının hava tanecikleri tarafından gerçekleştirilmesi engellenmiş olur. İçindeki havası boşaltılmış ortamlara vakum denir. Vakumlanmış ortamlarda tanecikler boşaltıldığı için ısı aktarımı gerçekleşmez. Örneğin termosların ve çift camların içindeki hava boşaltılarak vakumlanır ve ısı yalıtımı sağlanır.

 

     Mutfakta kullandığımız  ve ısıyla temas eden tencere,tava,çaydanlık gibi pek çok ev aletinin sap kısmı yalıtkan yapılmıştır.Çünkü bu araç gereçleri tutarken yanmayı önlemek amaçlanmıştır. 

                                                   
    Binalarda yapılan ısı yalıtımının amacı yazın terlemeyi, kışın ise üşümeyi önlemektir.Yani ısı yalıtımı sadece sıcaktan korunmak amacıyla yapılmaz.
                                        
Binalarda ısı yalıtımında kullanılan malzemeler:


        *katran
        *asbest
        *cam yünü
        *taş yünü
        *silikon
        *ahşap
        *plastik köpük
                                                                                                  

Binalarda ısı yalıtımı:
  • Binaların dış cephe duvarlarında,cam ve doğramalarda,çatı ve döşemelerde,
  • Tesisat borularında,havalandırma kanallarında,buhar iletim borularında,
  • Toprakla temas eden bölümlerinde katları ayıran döşemelerde,
  • Garaj,depo gibi bölümlere bakan ısıtılmayan duvarlarda yapılır

Isı Yalıtımı (Video)

ETKİNLİKLERLE KENDİMİZİ DEĞERLENDİRELİM

Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı İle İlgili Bulmaca Çözmek İçin Tıklayınız...

Isının Yayılma Yolları İle İlgili Bulmaca Çözmek İçin Tıklayınız...

Isı Yalıtımı İle İlgili Bulmaca Çözmek İçin Tıklayınız...

Madde ve Isı Konusu İle İlgili Sorular Çözmek İçin Tıklayınız...


Aşağıdaki kavram haritasında boş bırakılmış kavramların yerine uygun kavramları yerleştiriniz.

KAYNAKÇA



 
1) <http://www.fencebilim.com/fen/kavram/madde_isi.JPG> (2012, 6 Nisan)
2) Korkmaz, H.  vd. (2007,Nisan),İlköğretim 6. Sınıf Fen ve Teknoloji Öğretmen Kılavuz Kitabı,Pasifik Yayınları, Ankara, s. 322,323,326,330
3) Korkmaz, H.  vd. (2007,Nisan),İlköğretim 6. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı,Pasifik Yayınları, Ankara, s. 5,6,10,11,14,18,19,24,25,26
5)< http://www.valdosta.edu/~dnshaner/ebook5.html>(2012, 6 Nisan)
6)< http://www.kulturcocuk.gov.tr/deneyapalim.aspx>(2012, 6 Nisan)
7)< http://halitozogul.wordpress.com/6-sinif-kimya/madde-ve-isi/maddenin-tanecikli-yapisi-ve-isi/ >(2012, 6 Nisan)
8)< http://www.forumdas.net/hareketli-gifler/gunes-gif-resimleri-58667/
http://www.cnmonline.co.uk/Henrad-Compact-Radiator-700mm-Height-pr-30421.html>(2012, 6 Nisan)
9)< http://www.cspi.qc.ca/stvm/pages/groupe811/images-metiers/> (2012, 7 Nisan)
10)< http://fenogretimi.net/madde_isi/k2_3.html>(2012, 6 Nisan)
11<http://www.fenokulu.net/portal/Sayfa.phpGit=KonuKategorileri&Sayfa=KonuBaslikListesi&baslikid=59&KonuID=528%3E(2012>(2012, 6 Nisan)
12)< http://muhammetakyldz.blogspot.com/>(2012, 7 Nisan)
13)<http://www.aysolar.com/gunes_nedir.htm>(2012, 7 Nisan)
14)<http://www.gulengunesanaokulu.com/%3E(2012, 7 Nisan)>(2012
15)<http://www.fenciyim.com/?&Bid=279515&/6-4-Ya%C5%9Fam%C4%B1m%C4%B1zdaki Elektrik>(2012, 8 Nisan)
16) <http://www.youtube.com/watch?v=X5Gs5KhueSg>(2012, 8 Nisan)
17)<http://www.resimde.com/resim-kuresel-isinma-hareketli-gif-animasyon.html> (2012, 6 Nisan)
18)< http://www.resimseli.com/r-hareketli-resimler-129-hareketli-somine-ve-cocuklar-5386.htm > (2012, 7 Nisan)
19)< http://www.youtube.com/watch?v=5Ezlv_MFerE&feature=email > (2012, 7 Nisan)
20)< http://beautyuglypink.blogspot.com/2011/02/ini-bukan-sponge-biasa.html > (2012, 6 Nisan)
21)< http://www.comparedomainname.com/images/balon/2 >(2012, 7 Nisan)
21)< http://nazardeymesin07.blogspot.com/2009/10/neler-oluyor-anlayamadim.html>(2012,6Nisan)
22)< http://44busrafirat44.wordpress.com/dersler/kimya/6-sinif-konulari/madde-ve-isi-2/>(2012, 7 Nisan)
23)< http://www.bunedir.org/konveksiyon-nedir >(2012, 7Nisan)
24)< http://www.youtube.com/watch?v=QgikB0hr9bY&feature=g-vrec&context=G2574bd5RVAAAAAAAAAg >(2012, 7 Nisan)
25)< http://www.youtube.com/watch?v=3Rw_EO6Ab9c >(2012, 7 Nisan)
26)< http://www.youtube.com/watch?v=s31y9_MZbbM&feature=relmfu>(2012, 7 Nisan)
27)< http://www.youtube.com/watch?v=9gsNeNCAD0o >(2012, 7 Nisan)
28)< http://www.opitipiti.com/boys/ages/5-years/marie-chantal-pocket-jumper.html >(2012, 6 Nisan)
29)< http://yasamkadin.com/Cesitli-aksesuar-modelleri/44146-tig-isi-iki-battaniye-ornegi-2011.html >(2012, 6 Nisan)
30)< http://www.alsanambalaj.com/strafor-k-p-k-r-nleri/ >(2012, 8 Nisan)
31)< http://www.uslanmam.com/hayvanlar-alemi/576266-hasta-bir-kusu-tanimak.html >(2012, 8 Nisan)
32)<http://www.fenokulu.net/portal/Sayfa.php?Git=KonuKategorileri&Sayfa=Resimler&baslikid=59&resimid=880>(2012, 7 Nisan)
33)< http://www.upvcwindowsthailand.com/double-glazing/ >(2012, 7Nisan)
34)< http://enver66.blogcu.com/sayfa/1 >(2012, 8 Nisan)
35)< http://anlinsaatpeyzaj.com/isi.html >(2012, 7 Nisan)
36)< http://www.fenokulu.net/bulmaca/tanecikli-yapi-isi/tanecikli-yapi-isi.htm >(2012, 7 Nisan)
37)< http://www.fenokulu.net/bulmaca/isinin-yayilma-yollari/isinin-yayilma-yollari.htm >(2012, 6 Nisan)
38)< http://www.fenokulu.net/bulmaca/tanecikli-yapi-isi/tanecikli-yapi-isi.htm>(2012,8Nisan)
39)< http://www.fenokulu.net/bulmaca/isi-yalitimi/isi-yalitimi.htm >(2012, 9 Nisan)
40)< http://www.fenokulu.net/sinavlar/6isivesic1/6isivesic1.htm >(2012, 9Nisan)
41)< http://6efenciyizbiz.blogcu.com/6-sinif-6-unite-konu-anlatimi-2/3170636>(2012, 9 Nisan)