Cisimlerin Fiziksel Özellikleri

Günümüzde tekniğin geldiği yüksek aşama, hayatın tüm alanlarında karşımıza çıkmakta. Fiziksel Bilimler’in yaşayışımıza kazandırdığı yenilikler içinde yoğrulan düşüncemiz, çevremizdeki dış dünyayı meydana getiren ve bir biçim almış maddelerin, yani cisimlerin tutumlarıyla yakından ilgilenmek zorunda kalıyor. Tam da bu bağlamda “madde ve “cisim” kavramlarını tanımlamak gerekiyor.

Uzayda yer kaplayan evrensel oluşumlardan her birine madde deniz. Yeryüzünde doğal halde bulunan ya da yapay olarak oluşturulan kimyasal tanecikler, eleman veya bileşikler birer maddedir. Atom çekirdeğindeki nötronlar, atomun kendisi, atomlardan meydana gelmiş olan moleküller ve molekül gruplarını buna örnek olarak gösterebiliriz.

Fakat bir nötronun, bir atomun, bir tek molekülün birer madde olmakla birlikte bir biçimleri yoktur. Biçim, bir maddenin dış görünüşüdür ve ancak daha büyük yapıdaki maddesel grupların (molekül grupları gibi) bir biçimi vardır. Böylece biçimi olan “madde” ye aynı zamanda cisim denilmektedir. Madde, bir oluşumun içeriği olduğu halde, cisim bu içeriğin bir biçime sahip olan halidir. Daha açık bir ifadeyle maddenin biçim (şekil) almış durumuna cisim adı verilir. Cisim, aynı zamanda bir maddedir ancak her madde aynı zamanda cisim değildir.

Moleküller arası yapışma

Çevremizde her şey “molekül” adı verilen taneciklerden oluşmuştur. Bir cismi meydana getiren moleküller, birbirleri üzerine bir çekme kuvveti uygular. Buna Moleküller arası yapışma adı verilir.
Cisimlerin Fiziksel Özellikleri

Cisimlerin iç durumu

Cisimler, moleküller arasında var olan çekme kuvvetinin az ya da çok oluşuna göre üç ana durumda bulunurlar:

Katı Durum

Moleküller arasındaki uzaklık değişmez. Yapışma kuvveti, moleküllerin birbirinden ayrılmasını engelleyecek kadar büyüktür. Bundan dolayı katı cisimlerin belirli bir hacim ve biçimleri vardır.

Sıvı Durum

Moleküller arasındaki uzaklık değişmez. Ancak yapışma kuvveti o kadar zayıftır ki moleküller birbiri üzerinde kayarlar. Bundan dolayı sıvı cisimlerin belirli bir hacmi olmakla birlikte belirli bir biçimleri yoktur. Bulundukları kabın biçimini alırlar.

Gaz Durum

Moleküller arasındaki uzaklık değişir. Yapışma kuvveti zayıftır. Belirli bir hacim ve biçimi olmayan gazın molekülleri her doğrultuda hareket ederler. Bunun sonucu olarak yeni bir özellik ortaya çıkar.

Genleşme

Gazların belirli bir hacim ve biçimi olmadığından, bulundukları kabın biçimini ve hacmini alırlar. Moleküller birbirlerinden her doğrultuda uzaklaşır. Böylece gaz seyrekleşmiş, yani genleşmiş olur. Seyrekleşen gazın büyük bir kabın çeperlerine yaptığı basınç, daha küçük bir kabın çeperlerine yaptığı basınçtan daha küçüktür. Çünkü gazın basıncı, moleküllerin kabın çeperlerine çarpmasıyla ölçülür. Aynı sayıdaki moleküller, büyük bir kabın içinde daha geniş bir yüzeyi bombardıman etmek zorunda kalacaklarından basınç azalır.

Sıkışma

Katı ve sıvıların molekülleri birbirlerine çok yakın olduklarından sıkıştırılması güçtür. 50 kg. lık bir basınç altındaki bir litre suyun hacmi ancak 50 mm³ azalır. Eter, en kolay sıkıştırılabilen sıvıdır. Cıva ise çok daha güç sıkıştırılabilir. Gazlar ise çok kolaylıkla sıkışırlar. Çünkü molekülleri birbirinden uzaktır. Birçok gaz, tüplere sıkıştırılarak doldurulmaktadır.

Gaz bir cismin molekülleri Katı bir cismin molekülleri

Katı ve sıvı cisimlerin molekülleri pek fazla sıkıştırılamaz ama gazlar için durum böyle değildir.

Esneklik

Bir bisiklet pompası alıp içindeki havayı sıkıştıralım. Daha sonra pistonu serbest bırakalım. Pistonun geriye doğru geldiğini görürüz. Çünkü sıkıştırılan hava başlangıçtaki hacmini almak isteyecektir. İşte bazı cisimlerin bir biçim değiştirme veya sıkıştırılmadan sonra yeniden eski hacim ve biçimlerine dönme niteliği vardır. Buna “esneklik” denir. Sıvılar ve gazlar tekrar ilk hacimlerine dönebilirler. Bu çeşit esnek cisimlere “hacimsel esnek cisimler” veya tam esnek cisimler denir. Yay veya zemberek gibi metalden yapılmış katı cisimler ise “biçimsel esnek” tirler.

Çekilebilme Yeteneği

Elektrik ampulleri içinde gördüğümüz metalden yapılmış incecik teller “çekilebilirlik” dediğimiz özelliğe tipik bir örnektir. Bu, bazı katı cisimlerin, özellikle metallerin çok ince ipliksi teller biçiminde çekilebilme yeteneğidir. Günümüzde platinden yapılmış ve çapı milimetrenin binde birinden ufak iplik – teller çekmek mümkündür. Bu metal iplikler, çıplak gözle görülemeyecek kadar ince olabilirler.

Hacimsel Genleşme

“Otomobilleri, uzun süre güneş altında bırakmamak gerekir”, lastikleri patlar. “Cam bardağa kaynar su dökülmez”, çatlar. Bazı istisnalar dışında, bütün cisimler sıcakta genleşerek hacimlerini değiştirirler. Bu özellik, gazlarda, katı ve sıvılarda olduğundan çok daha kuvvetle göze çarpar. Isınan bir cismin molekülleri hızla hareket etmeye başlar ve cismi, hacmini değiştirmeye zorlar.

İletkenlik

Ateşin üzerine koyduğumuz demir saplı bir tencerenin ısınır ısınmaz, sapının da elle tutulamayacak kadar ısındığı fark edilir.  Şayet tencerenin sapı, tahtadan veya bakalitten olsaydı, tencere kolaylıkla sapından tutulup kaldırılabilirdi. Elektrik teline bir demir parçasıyla dokunulacak olursa vücuttan elektrik akımı geçer, bir ürperme hissedilir. Fakat bir tahta parçası ya da bakalit, kauçuk yahut porselenden yapılmış bir şeyle dokunulduğunda hiç bir şey hissedilmez. Bundan anlaşılacağı üzere bazı cisimlerin ısıyı veya elektriği iletme özellikleri vardır. Genel olarak metaller, gerek ısı, gerek elektrik yönünden iyi birer iletkendirler. Bazı sıvılar da iyi bir ileticidir. Gazlar ise hiçbir zaman iyi bir iletken sayılmazlar.

Sertlik

Kol saatlerindeki taşların neden yakuttan yapıldığını kendinize sordunuz mu hiç? Yakut çok sert bir madendir. Sertlik, katı cisimlerin aşınma, biçim değiştirme ve kırılmaya karşı direnme özelliğidir. Sertlik, Mohs bölüntüsü adı verilen sisteme göre belirlenir. Katı cisimler sertliklerine göre 10 ayrı gruba bölünürler:
1- Talk, grafit
2- Jips, alçı, kaya tuzu, kükürt
3- Kalsit
4- Fluorin
5- Apatit
6- Feldspat
7- Kuvars
8- Topaz
9- Korindon, Gök yakut
10- Elmas

Ağdalık

Sıvı cisimlerde moleküllerin birbirleri üzerinde kaydıklarını biliyoruz. Gliserin ve yağlar,yine bir sıvı olan suya oranla çok daha az akışkandır. Bu durum, bütün sıvılarda moleküllerin aynı derecede hareketli olmadığını gösterir. Birbirleri üzerinde kayan moleküller arasındaki sürtünüm bazı sıvıların çok ağır akışmasına yol açar. Bu yavaş akışma özelliğine “ağdalık” denir. Bal, suya oranla çok daha ağır akışan yani ağdalık derecesi yüksek olan bir sıvıdır.

Kaynaklar
Cisimlerin Fiziksel Özellikleri
Mohs Sertlik Skalası

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.