TYT Fizik Madde ve Özellikleri Ders Notu

Madde ve Özellikleri Ders Notu

Madde:

Kütlesi ve hacmi olan, uzayda yer kaplayan varlıklara denir.

Temel özellikler:

• Kütle • Hacim • Eylemsizlik

1. Kütle

Kütle:

Bir cismin sahip olduğu madde miktarının ölçüsüdür.

Sembol: m

SI birimi: kilogram (kg)

Önemli:

Kütle bulunduğu yere göre değişmez.

1. Kütle – Ağırlık Ayrımı

Kütle: Madde miktarı

Birim: kg

Ağırlık: Cisme etki eden yer çekimi kuvveti

Birim: newton (N)

Kısa ayrım:

Kütle → değişmez

Ağırlık → yer çekimine göre değişebilir

1. Hacim

Hacim:

Bir cismin uzayda kapladığı yerdir.

Sembol: V

SI birimi: m³

Sık kullanılan birimler:

• cm³ • litre • mililitre

1. Hacim Dönüşümleri

1 L = 1 dm³

1 mL = 1 cm³

1 L = 1000 mL

1 m³ = 1000 L

1. Düzgün Geometrik Cisimlerin Hacmi

Dikdörtgenler prizması:

V = a · b · c

Küp:

V = a³

Silindir:

V = πr²h

Küre:

V = 4πr³ / 3

1. Düzgün Olmayan Katıların Hacmi

Dereceli silindir kullanılabilir.

İlk sıvı hacmi: V₁

Cisim batırıldıktan sonraki hacim: V₂

Cismin hacmi:

V = V₂ - V₁

Örnek:

İlk hacim 60 cm³, son hacim 85 cm³ ise:

V = 85 - 60 = 25 cm³

1. Eylemsizlik

Eylemsizlik:

Cismin hareket durumunu koruma eğilimidir.

Duran cisim: Durmaya devam etmek ister.

Hareket eden cisim: Hareketini sürdürmek ister.

Kütle arttıkça:

Eylemsizlik artar.

1. Özkütle

Özkütle:

Bir maddenin birim hacminin kütlesidir.

Sembol: d veya ρ

Bağıntı:

d = m / V

Buradan:

m = d · V

V = m / d

1. Özkütle Birimleri

SI birimi:

kg/m³

Sık kullanılan:

g/cm³

1. Özkütlenin Özelliği

Saf maddelerde belirli sıcaklık ve basınç koşullarında:

Özkütle ayırt edici özellik olarak kullanılabilir.

Aynı maddeden yapılmış farklı büyüklükteki cisimlerde:

• Kütle değişebilir. • Hacim değişebilir. • Özkütle değişmez.

1. Aynı Maddeden Yapılmış Cisimler

Aynı maddede:

d = sabit

Bu nedenle:

m / V = sabit

Hacim 2 katına çıkarsa:

Kütle de 2 katına çıkar.

1. Kütle – Hacim Grafiği

Düşey eksen: Kütle

Yatay eksen: Hacim

ise:

Grafiğin eğimi:

m / V

olur.

Yani:

Eğim = Özkütle

1. Özkütlede Karşılaştırma

Aynı hacimde:

Özkütlesi büyük olanın kütlesi büyüktür.

Aynı kütlede:

Özkütlesi büyük olanın hacmi küçüktür.

Kısa kural:

Aynı V → d ↑ ise m ↑

Aynı m → d ↑ ise V ↓

1. Maddenin Bölünmesi

Bir madde parçalara ayrılırsa:

Kütle azalır.

Hacim azalır.

Özkütle değişmez.

Örnek:

Özkütlesi 5 g/cm³ olan bir cisim iki parçaya ayrılırsa:

Her parçanın özkütlesi yine 5 g/cm³ olur.

1. Sıcaklık – Özkütle İlişkisi

Genellikle sıcaklık arttığında:

Hacim artar.

Kütle değişmez.

d = m / V olduğundan:

Hacim artarsa özkütle azalır.

Kısa kural:

m sabit ve V ↑ → d ↓

1. Karışımların Özkütlesi

Genel bağıntı:

dkarışım = Toplam kütle / Toplam hacim

Hacimlerin toplandığı kabul edilirse:

dkarışım = (m₁ + m₂) / (V₁ + V₂)

1. Eşit Hacimli Karışımlar

İki sıvı eşit hacimde karıştırılıyorsa ve hacimler toplanıyorsa:

dkarışım = (d₁ + d₂) / 2

Örnek:

d₁ = 2 g/cm³

d₂ = 6 g/cm³

dkarışım = 4 g/cm³

1. Eşit Kütleli Karışımlar

İki sıvının kütleleri eşitse:

Özkütleler doğrudan aritmetik ortalama alınmaz.

Çünkü:

Hacimleri farklıdır.

1. Dayanıklılık

Dayanıklılık:

Katı bir cismin kendi ağırlığı veya dış etkiler altında şeklini koruyabilmesiyle ilişkilidir.

Benzer biçimli cisimlerde:

Dayanıklılık ∝ Kesit alanı / Hacim

1. Boyut – Dayanıklılık İlişkisi

Benzer bir cismin tüm boyutları k katına çıkarılırsa:

Kesit alanı → k² katına

Hacim → k³ katına

çıkar.

Bu nedenle:

Dayanıklılık ∝ 1 / k

Kısa kural:

Benzer cisim büyüdükçe dayanıklılık azalır.

1. Adezyon

Adezyon:

Farklı tür maddelerin molekülleri arasındaki çekimdir.

Örnek:

• Suyun cama tutunması • Boyanın duvara yapışması • Yağmur damlasının cama yapışması

Kısa eşleştirme:

Adezyon → farklı maddeler

1. Kohezyon

Kohezyon:

Aynı tür moleküller arasındaki çekimdir.

Örnek:

Su moleküllerinin birbirini çekmesi

Kısa eşleştirme:

Kohezyon → aynı madde

1. Adezyon – Kohezyon Ayrımı

Adezyon: Farklı maddeler arasında

Kohezyon: Aynı tür moleküller arasında

1. Su – Cam

Su ile cam arasındaki adezyon güçlüdür.

Bu nedenle:

Su cam yüzeyini ıslatır.

İnce cam boruda su yükselir.

1. Cıva – Cam

Cıvada:

Cıva molekülleri arasındaki kohezyon daha baskındır.

Bu nedenle:

Cıva cam yüzeyi su kadar iyi ıslatmaz.

Kısa ayrım:

Su – cam → adezyon baskın

Cıva – cam → kohezyon baskın

1. Yüzey Gerilimi

Yüzey gerilimi:

Sıvı yüzeyindeki moleküllerin kohezyon etkisiyle yüzeyi küçültme eğilimidir.

Örnek:

• Su damlasının küresel şekle yaklaşması • Bazı böceklerin su üzerinde durabilmesi • İğnenin uygun koşullarda su yüzeyinde kalması

1. Sıcaklığın Yüzey Gerilimine Etkisi

Genellikle:

Sıcaklık arttıkça yüzey gerilimi azalır.

Kısa kural:

Sıcaklık ↑ → Yüzey gerilimi ↓

1. Deterjanın Etkisi

Deterjan:

Suyun yüzey gerilimini azaltır.

Sonuç:

Su yüzeye daha kolay yayılır.

Temizleme etkisi artabilir.

1. Kılcallık

İnce borularda sıvının yükselmesi veya alçalmasına:

Kılcallık denir.

Kılcallık:

• Adezyon • Kohezyon • Yüzey gerilimi

ile ilişkilidir.

1. Su ve Kılcallık

Su cam boruda:

Yükselir.

Boru inceldikçe:

Yükselme miktarı artar.

Kısa kural:

Boru yarıçapı ↓ → Kılcal yükselme ↑

1. Cıva ve Kılcallık

Cıva – cam sisteminde:

Kohezyon daha baskındır.

Bu nedenle:

Cıva ince cam boruda alçalma gösterebilir.

1. Kılcallığa Örnekler

• Kağıt havlunun suyu çekmesi • Peçetenin sıvıyı emmesi • Fitilin sıvıyı yukarı taşıması • Bitkilerde sıvı taşınmasına katkı sağlaması

1. Islanma

Bir sıvının yüzeyi ıslatması:

Adezyon ve kohezyon arasındaki ilişkiye bağlıdır.

Adezyon > Kohezyon:

Islanma artar.

Kohezyon > Adezyon:

Sıvı kendi içinde toplanmaya daha yatkındır.

1. Hızlı Eşleştirme

Madde → kütle + hacim

Kütle → madde miktarı

Hacim → kaplanan yer

Özkütle → m / V

Adezyon → farklı maddeler

Kohezyon → aynı madde

Yüzey gerilimi → kohezyon

Kılcallık → ince boruda yükselme / alçalma

Dayanıklılık → kesit alanı / hacim ile ilişkili

1. Sık Karıştırılan Noktalar

• Kütle → kg. • Ağırlık → N. • Kütle ile ağırlık aynı değildir. • Hacmin SI birimi → m³. • 1 mL = 1 cm³. • Özkütle → d = m / V. • Aynı madde parçalanırsa özkütle değişmez. • Kütle ve hacim madde miktarına bağlıdır. • Özkütle aynı koşullarda madde miktarına bağlı değildir. • m-V grafiğinde eğim → özkütle. • Aynı hacimde d büyükse m büyüktür. • Aynı kütlede d büyükse V küçüktür. • Adezyon → farklı maddeler. • Kohezyon → aynı tür moleküller. • Yüzey gerilimi → kohezyonla ilişkilidir. • Deterjan → yüzey gerilimini azaltır. • Sıcaklık artışı → yüzey gerilimini genellikle azaltır. • Su camda yükselir. • Boru inceldikçe kılcal yükselme artar. • Benzer cisim büyüdükçe dayanıklılık azalır.

Madde ve Özellikleri Kısa Özeti

Madde: Kütle + hacim

Kütle: Madde miktarı

Hacim: Kaplanan yer

Özkütle: d = m / V

Aynı madde: d sabit

m-V grafiği: Eğim = d

Dayanıklılık: Kesit alanı / hacim

Adezyon: Farklı maddeler

Kohezyon: Aynı madde

Yüzey gerilimi: Kohezyon etkisi

Deterjan: Yüzey gerilimini azaltır

Kılcallık: İnce boruda sıvının yükselmesi veya alçalması