GENLEŞME

Maddenin sıcaklığının artması sonucu boyutlarında gerçekleşen artışa genleşme denir.

• Genleşme olayının tam tersi ise büzülmedir. Sıcaklığı azalan maddenin boyutlarında küçülme meydana gelmesidir.

Genleşmeyi maddenin hallerine göre ayrı ayrı inceleyeceğiz.

Katılarda genleşme

Katı cisim, çubuk şeklinde ise boyca genleşme, levha ise yüzeyce genleşme, küre ve silindir gibi üç boyutlu ise hacimce genleşme olarak incelenir.

 Boyca Genleşme

Katı cisim ısı aldığında boyunda uzama gözlemlenir.

Katı cismin boyundaki uzama miktarı

• CİSMİN İLK BOYUNA L₀
• CİSMİN GENLEŞME KATSAYISINA( KATININ CINSINE BAGLIDIR) λ
• SICAKLIGINDAKİ DEĞİŞİME ΔT

bağlıdır.

ΔL = L₀.λ.ΔT

Yüzeyce Genleşme

Katı bir plaka ya da levha ısı aldığında alanında bir bir artış gözlemlenir.

• CİSMİN İLK ALANINA S₀
• CİSMİN GENLEŞME KATSAYISINA 2λ  (Yüzeyce genleşme katsayısı boyca genleşme katsayısının iki katıdır.)
• SICAKLIĞINDAKİ DEĞİŞİME ΔT

bağlıdır.

ΔS =S₀.2λ.ΔT

Hacimce Genleşme

Katı üç boyutlu bir cisim ısı aldığında hacminde bir artış gözlemlenir.

• CİSMİN İLK HACMİNE V₀
• CİSMİN GENLEŞME KATSAYISINA 3λ  (Hacimce genleşme katsayısı boyca genleşme katsayısının üç katıdır.)
• SICAKLIĞINDAKİ DEĞİŞİME ΔT

bağlıdır.

ΔV=V₀.3λ.ΔT

• Katılarda genleşme fotoğraf büyümesi gibidir, boyutlar artarken açılar değişmez.

• Yüzeyce genleşme katsayısı boyca genleşme katsayısının iki katı hacimce genleşme katsayısının üç katıdır.

• Genleşme katsayısı katılarda ayırt edici bir özelliktir.

Sıvılarda genleşme

Sıvılar içinde bulundukları kabın şeklini alır. Isıtılan bir sıvı, hacimce genleşir. Sıvı dolu bir kap ısıtıldığında sıvı genleşirken kapta genleşir.

Ancak sıvıların genleşme katsayısı katılarınkinden büyük olduğu için sıvı, kaptan daha fazla genleşir ve sıvı da taşma görülür.

• Genleşme katsayısı sıvılarda ayırt edici bir özelliktir.

Gazlarda genleşme

Gazlarda da genleşme görülür.

Bütün gazların genleşme katsayısı aynı olduğundan gazlarda genleşme aynıdır.

• Genleşme katsayısı gazlarda ayırt edici bir özellik değildir.

ÖRNEK:

Şekil-1 de verilen metal çifti ısıtıldığında Şekil-2 deki görünümü aldığına göre  X  ve Y metallerinin genleşme katsayıları için ne söylenebilir?

ÇÖZÜM:

X metali uzayarak Y metalinin üzerine kıvrıldığına göre

X in Y ye göre daha fazla genleştiği söylenebilir.

λ_X  > λ_Y   olur.

ÖRNEK:

Metal levha ısıtıldığında;

α açısı ve r yarıçapı nasıl değişir?

ÇÖZÜM:

r artar.

α sabit kalır.