KONU: Yoğunluk Nedir

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 bir 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.

Yoğunluk = Kütle / Hacim

d = m / v      Kısaca ezberlemek için (dede muz böl ver)



Yoğunluğun Formülü

Yoğunluk

Yoğunluk = Kütle/ Hacim

d=m/v

 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 – 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.

C- Farklı Maddelerin Yoğunlukları

Yoğunluk Nasıl Hesap Edilir

Bir maddenin yoğunluğunun bulunabilmesi için kütlesi ve hacminin ölçülmesi gerekir.



Cismin kütlesinin ölçülmesi

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

Cismin 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.

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.

Birbirine karışmayan sıvıların yoğunlukları

Yağ Su Karışımı

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, hacmi azalır ve yoğunluğu artar. Ancak bu duruma uymayan tek sıvı sudur. Su donarken hacmi artar, bu nedenle yoğunluğu azalır. Saf suyun yoğunluğu 4˚C'ta 1 g/cm³ iken buzun yoğunluğu 0,9 g/cm³ 'tür.

Suyun bu özel durumu canlılar için çok önemlidir. Buz tutan bir gölde, buz suyun üzerinden batmadan yüzer. Gölün dipten donması önlenmiş olur. Bu sayede göl içerisindeki canlıların yaşaması sağlanmış olur.

Not: Su donarak buza dönüştüğünde yoğunluğu azalır ve yüzer, zeytinyağ donarken yoğunluğu artar ve batar.

Kısa Sorular

Soru 1: Aşağıdakilerden hangisi yoğunluk formülüdür?

A) Yoğunluk = Hacim / Kütle
B) Yoğunluk = Kütle x Hacim
C) Yoğunluk = Kütle / Hacim
D) Yoğunluk = Hacim - Kütle

CEVAP: C




Soru 2: Birim hacimdeki madde miktarına .............. denir.
Yukarıdaki boşluğa aşağıdakilerden hangisi yazılmalıdır?

A) Hacim
B) Yoğunluk
C) Kütle
D) Ağırlık

CEVAP: B




Soru 3: Kütlesi 400 gram, hacmi 80 cm³ olan maddenin yoğunluğu nedir?

A) 4 g/cm³
B) 5 g/cm³
C) 6 g/cm³
D) 7 g/cm³

CEVAP: B




Soru 4: Aşağıdakilerden hangisi maddenin ayırt edici bir özelliğidir?

A) Hacim
B) Ağırlık
C) Kütle
D) Yoğunluk

CEVAP: D




Soru 5: 156 gramlık demir bilyenin hacmi 20 cm³ olduğuna göre, demirin yoğunluğu kaç g/cm³ olur?

CEVAP:

m= d x v
m= 0,9 g/cm³ x  200 cm³
m= 180 g




Soru 7: Yoğunluğu 8,9 g/cm³ olan bakır telin kütlesi 267 gram olduğuna göre, hacmi kaç cm³ tür?

CEVAP:

v= m/d
   v= 267g / 8,9 g/cm³
v= 30 cm³




Soru 8: Şekildeki grafiğe göre sıvıların yoğunluklarını bulunuz? Birbirine karışmayan bu sıvıların aynı kap içerisinde yukarıdan aşağıya doğru sıralaması nasıl olur?




CEVAPLAR:

A maddesinin yoğunluğu 

d=m/v

d= 160/40

d= 4 g/cm³

B maddesinin yoğunluğu 

d=m/v

d= 120/60

d= 2 g/cm³

C maddesinin yoğunluğu 

d=m/v

d=80/80

d= 1 g/cm³

D maddesinin yoğunluğu 

d=m/v

d=40/80

d= 0,5 g/cm³

Sıvılardan yoğunluğu en az olan en yukarıda, en fazla olan en aşağıda olacaktır.

Bu nedenle sıvıların yukarıdan aşağıya doğru sıralaması D-C-B-A şeklinde olacaktır.