Bir tencerede belirli bir sıcaklıkta su ısıtma veya kaynatma faaliyeti gözlemlediniz mi, bu da sonunda taşacak mı? Bu, sıvıda genişleme olaylarından biridir. Bir sıvıda meydana gelen bu genleşme hacim genişlemesi olarak bilinir çünkü sıcaklık ne kadar yüksekse, sıvının hacmindeki artış o kadar büyük olur.
Genişlemenin tanımı, maddenin sıcaklığındaki artış nedeniyle bir nesnenin boyutundaki bir artıştır. Maddenin boyutu, genişlemesi ilk nesnenin boyutuna, sıcaklık artışına ve ayrıca maddenin türüne bağlıdır.
Sıvılarda, meydana gelen genişlemeyi katılarla karşılaştırıldığında gözlemlemek nispeten kolaydır ve bir dilatometre kullanılarak ölçülebilir. Buna ek olarak, sıvının her bir sıvı türü için genleşmesi farklıdır, bunun sonucunda sıvının hacmi ilk başta aynı olmakla birlikte ısıtıldıktan sonra hacim farklıdır.
Bu sıvının genleşmesi, sıvı termometre kullanımında kullanılır, genellikle kullanılan sıvı cıva veya alkoldür. Sıvının genleşmesi sonucu kapiler tüpte yükselen veya düşen sıvının niteliği sıcaklığı ölçmek için kullanılır.
(Ayrıca şunu okuyun: Enerjiyi, Isıyı ve İşi Aktarmanın İki Yolunu Bilin)
Sıvının yüzeyi kılcal boru boyunca yükselir ve nesnenin sıcaklığına göre belirli bir pozisyonda durur. Ölçülen sıcaklık, kılcal borudaki sıvının yüzeyi ile çakışan bir ölçek ile ifade edilir. Bir sıvıdaki genleşme miktarı aşağıdaki denklem kullanılarak belirlenebilir:
ΔV = V 0 yΔT = V 0 3αΔT = 3V 0 αΔT
Bilgi:
ΔV, bir nesnenin hacmindeki değişikliktir (m3)
V 0 , nesnenin başlangıç hacmi (m3)
y hacim genişleme katsayısıdır (/ 0C)
ΔT, sıcaklıktaki değişimdir (0C)
Su Anomalisi
Hemen hemen tüm maddeler ısıtıldığında veya sıcaklık arttığında genleşirken, sıcaklık düştüğünde büzülme olacaktır. Ancak su her zaman böyle olmaz çünkü su 00C'den 40C'ye ısıtıldığında büzülme olur, su hacmi artmaz. Aynı şekilde, sıcaklık 40C'den 00C'ye düşürüldüğünde su küçülmez, ancak genleşme olur. Bu olay, su anomalisi veya bozukluğu olarak adlandırılabilir.
Su anomalisi, bir sıvının soğutulduğunda veya ısıtıldığında yaşayabileceği istisna anlamına gelebilir. Bu su anomalisi fenomeni, neden kışın sadece gölün yüzeyindeki suyun, dipte balıkların yüzmeye devam ederken buz haline geldiğini açıklıyor.
