YOĞUNLUK

Kütle Nedir?

• Madde miktarına kütle denir.
• Kütle birimleri kilogram ve gramdır.
• Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür.
• Kütle "m" sembolü ile gösterilir.

Hacim Nedir?

• Maddenin uzayda kapladığı yere hacim denir.
• Hacim birimi mililitre (mL) ya da santimetreküp (cm3), Litre (L) ya da desimetreküp (dm3), ve metreküp (m3) kullanılır.
• Hacim "v" sembolü ile gösterilir.

A- Yoğunluk Nedir?

• Yoğunluk bir maddenin birim hacimdeki kütlesine yoğunluk denir.
• Yoğunluk saf maddeler için ayırt edici özelliktir.
• Yoğunluk "d" sembolüyle gösterilir.

Örnek: Sınıf içinde öğrenci sayısı artarsa yoğunluk artmış olur.

Aynı yolda giden araç sayısı artarsa trafik yoğun deriz.

Birim hacimde madde miktarı artarsa yoğunluk artar.

Yoğunluk nasıl hesap edilir?

Yoğunluğu hesaplayabilmek için maddenin  kütlesi ve hacminin bilinmesi gerekir. Kütlenin hacme bölünmesi ile yoğunluk bulunur.[SPOT 1]

NOT:Kısaca ezberlemek için (dede muz böl ver)

 Örnek:  Kütlesi 600 gram, hacmi 300 cm3 olan cismin yoğunluğu nedir?

Cevap:

Yoğunluk = Kütle/ Hacim  formülünden

Yoğunluk= 600g/300cm3 = 2 g/cm3

B- Kütle - Hacim - Yoğunluk Grafikleri

• Kütle ve hacim doğru orantılıdır. Hacim arttıkça kütlede artar.
• Kütle arttıkça yoğunluk değişmez.
• Hacim arttıkça yoğunluk değişmez.
• Bir bardak su ile bir bidon suyun yoğunluğu da 1 g/cm3  tür. Kütlenin ya da hacmin artması yoğunluğu değiştirmez.[SPOT 2]

C- Farklı Maddelerin Yoğunlukları

Maddenin Yoğunluğunun Bulunması

Bir maddenin yoğunluğunun bulunabilmesi için kütlesi ve hacminin ölçülmesi gerekir.

àCismin kütlesinin ölçülmesi

Maddenin kütlesinin ölçülebilmesi için eşit kollu terazi veya elektronik terazi kullanılır.

à hacminin ölçülmesi

Sıvıların hacmini ölçmek için dereceli silindir kullanılır.Gazların hacmi, içinde bulundukları kabın hacmi kadardır.Katıların hacmini ölçmek için, eğer düzgün şekilli bir cisim ise  hesaplama yapılır.Katı düzgün değilse ve su içinde de çözünmüyorsa, cismi sıvı içerisine atıp taşan sıvının hacmi ölçülür. Taşan sıvının hacmi cismin hacmini verir.

Not:

• Aynı hacimde iki maddeden yoğunluğu fazla olanın kütlesi de fazladır.
• Aynı kütledeki iki cisimden yoğunluğu fazla olan cismin hacmi daha azdır.
• Hacmi değişmeyen kapalı bir kaba gaz  eklendiğinde, gazın yoğunluğu artar.
• Isınan bir maddenin hacmi artar, yoğunluğu azalır. Sıcak havanın yoğunluğu, soğuk havanın yoğunluğundan azdır.[SPOT 3]

D- Cisimlerin Suda Yüzme Şartı

Bir cismin suda yüzebilmesi için yoğunluğunun sudan az olması gerekir. Tahta, yağ, köpük, buz gibi maddelerin yoğunlukları suyun yoğunluğundan azdır. Su donduğunda kütlesi değişmez fakat hacmi atar. Bu nedenle buzun yoğunluğu sudan azdır.[SPOT 4]

Birbirine karışmayan sıvıların yoğunlukları

Şekilde görüldüğü gibi birbirine karışmayan su ve yağ aynı kaba konulduğunda, yoğunluğu büyük olan su altta, yoğunluk küçük olan yağ ise üstte kalır.

Şekilde birbirine karışmayan A, B, C, D sıvılarının yoğunlukları D>C>B>A şeklindedir.

 E- Günlük Yaşamda Yoğunluğun Önemi

Uçak gibi hava araçlarında yoğunluğu az olan alüminyum gibi metaller kullanılır.

Bu nedenle uçak fazla ağır olmaz.

Binalarda da gaz beton kullanılması binanın daha hafif olmasını sağlar.

Yoğunluk Çevrimleri

SI birim sisteminde (Uluslar arası birim sistemi) yoğunluk birimi kg/m3'tür.

Bunun yanında g/cm3 sıkça kullanılır.

Yoğunluk çevirmelerinde g/cm3 , g / mL ve kg / L’ye eşittir.

 1 g / cm3 = 1 g/ml = 1 kg / L

1 g/cm3 = 1000 kg/m3

Not : Suyun yoğunluğu, 4 °C'de  1 g/cm3 veya 1 g/ml veya 1 kg / L’dir.

F- Su Yoğunluğunun Canlılar için Önemi

Sıvı haldeki maddeler soğudukça tanecikleri yavaşlar, birbirine yakınlaşır. Bu sayede hacmi azalır. Yoğunluğu artar, ancak bu duruma uymayan tek sıvı sudur. Su donarken hacmi artar, bu nedenle yoğunluğu azalır. Suyun bu özel durumu canlılar için çok önemlidir. Buz tutan bir gölde, buz suyun üzerinden batmadan yüzer. Göl içerisindeki canlıların yaşaması bu sayede gerçekleşir.