Bilim,Bilim ve Teknoloji

İlk ELEKTROMIKNATIS

1820’de Danimarkalı fizikçi Hans Christian Oersted’in (1777 – 1851) bulduğu elektrik akımının bu özelliği, fizik tarihinin en önemli buluşlarından biridir.

1825 yılında İngiliz bilim adamı William Sturgeon, solenoidin içine yumuşak bir demir çubuk konulduğunda manyetik kuvvetinin çok artığını keşfetti. Çubuk çabucak manyetize olarak kendi manyetik kuvvetini solenoidinkine ekliyordu. Solenoit ile demir çekirdeğin birleşimine elektromıknatıs adı verildi.

ELEKTROMIKNATIS’ların özellikleri

Akım doğrusal bir iletken yerine, makara biçiminde sarılmış bir iletkenden geçirilirse, oluşan mıknatıs alanının şiddeti daha da büyük olur. Makaranın sarım sayısı ile (N) iletkenden geçen akım şiddeti (I) ne kadar çok, buna karşılık makaranın boyu ne kadar kısa olursa oluşan mıknatıs alanı o kadar şiddetli olur. (H=N.I/t) Böyle bir iletken makara basit bir elektromıknatıstır.

Bu durumda manyetik kuvvet çizgileri makaranın bir ucundan çıkıp öteki ucunda sona ererler. Böylece iletken makara, üzerinden akım geçtiği sürece, bir ucu kuzey öteki ucuda güney kutbu gibi davranan bir mıknatıs olarak etki eder. Manyetik kuvvet çizgilerinin yoğunluğuyla belirlenen alan şiddeti, makaranın ekseni boyunca en büyük değerini alır. Bu şiddet, makaranın ekseni manyetik geçirgenliği ( ) büyük bir maddeden yapılmış ve bir çubuğa yerleştirilirse, daha da artırılabilir. ( B= .H) Bu çubuğa elektromıknatısın ”çekirdeği” denir. Demir bu amaçla kullanılan maddelerden biridir.

Devrenin gerilimi ve çubuk üzerindeki sarım sayısının artırılması ile elektromıknatısın mıknatıslık özelliği artar. Bir başka deyişle,gerilim ve sarım sayısını artırmakla daha kuvvetli bir elektromıknatıs elde edilir. Elektromıknatısın çevresinde çubuk mıknatıstaki gibi magnetik alan kuvvet çizgileri oluşur.

Ampère daha sonra, akım taşıyan tel bobin halinde sarıldığında, manyetik alanın güçlenebileceğini düşündü. Deneyler haklı olduğunu gösterdi. Akım bir bobin halinde sarılmış telden geçtiğinde, solenoit adı verilen bu bobin çubuk mıknatıs gibi davranıyordu.

ELEKTROMIKNATIS Kullanılarak Yapılan Araçlar:

Elektromıknatıslar yardımıyla elektrik zili, telefon, telgraf, elektrik motoru yapılır. Mıknatıslı vinçler sayesinde ağır yükler kolayca taşınabilir.

Uygulamada amaca göre değişik biçim ve boyutlarda Elektromıknatıslar yapılmaktadır. Elektrikli kapı zilleri, kapı açma düzenekleri, elektrik devrelerini açma, kapama birimleri (röle), çok şiddetli manyetik alanları gerektiği yüklü tanecik hızlandırıcıları, Elektromıknatısların kullanıldığı uygulama alanlarından yalnızca birkaçıdır.

Elektromıknatıs açıldığında yarattığı manyetik alan yakınındaki herhangi bir demir veya çelik parçasını çeker. Kapatıldığında ise çekmeyi durdurur. Bir elektrik zilinin düğmesine bastığınızda elektromıknatısının bobininden akım geçerek metal kolu çeker. Kol elektromıknatısa yaklaşınca üzerinden akımın geçtiğini kontaktan ayrılır ve devre kesilir. Elektromıknatıs kolu bırakır, kol yay tarafından geri çekilir, çekiç zile vurur. Devre tekrar tamamlanır, elektromıknatıs kolu tekrar çeker ve aynı döngü tekrarlanır. Böylece elektromanyetik alanın sürekli açılıp kapanması, mekanik harekete (çekicin zile vurması) ve sese (zilin çalması) dönüşür.

BİR ELEKTROMIKNATIS YAPALIM

Bir demir çubuk, 4, 5, 6 veya 9 voltluk bir batarya ve biraz yalıtılmış tel ile kendimize bir elektromıknatıs yapabiliriz.

Bir solenoit elde etmek için teli bir kalemin etrafında sıkıca saralım. Solenoidin uçlarını bataryanın uçlarına bantla bağlayalım. Elde ettiğimiz elektromıknatıs pusulayı etkileyebilecek güce sahip olsada herhangi bir metali çekemeyecek kadar zayıf olacaktır. Kalem yerine bir demir çubuk kullanırsak topluiğne veya ataşı çekecek güçte bir elektromıknatıs elde
ederiz.

DENEY

Elektromıknatısın Yapımı:

Araç ve gereçler :

1.

Alçak Gerilim güç kaynağı

8.

Statif çubuk

2.

Demir Çubuk (10 cm.’lik)

9.

Demir tozu

3.

Yalıtılmış İletken tel

10.

Anahtar

4.

Bağlantı kabloları

11.

2 Adet üçayak

5.

2 adet hertz ayağı

12.

Reosta

6.

Ampermetre

13.

İkili bağlama parçası

7.

Cam levha

14.

Bünzen kıskacı

Deneyin Yapılışı:

Demir çubuk üzerine yalıtılmış teli sarınız. Telin uçlarından birisini güç kaynağının pozitif (+) kutbuna, diğer ucunu da anahtarın bir ucuna bağlayınız. Anahtarın diğer ucunuda bağlantı kablosu ile pilin negatif (-) kutbuna bağlayınız.

Anahtar açık iken demir tozunu çubuğa yaklaştıralım. Çubuğu demir tozuna yaklaştırdığımız zaman demir tozunu çeker. Anahtarı kapatarak aynı şekilde demir çubuğa demir tozuna yaklaştıralım. Çubuk demir tozunu bu şekilde çekmez. Çünkü akımı kapatmış bulunmaktayız. Çubuk üzerindeki sarım sayısını ve devredeki gerilimi artırarak deneyi tekrarladığımızda çubuğun çekme gücünün daha da arttığını göreceğiz.

Bir Elektrik Zilinin Çalışması:

A ve D düğmeleri akım devresine bağlanır. Devre kapananınca elektromıknatıs makaralarına, oradan B dokunma vidasına ve palete geçen akım D ye ulaşarak devreyi tamamlar. Akım geçince elektromıknatıs içindeki demir çubuk mıknatıslanıp palete çeker ve palete bağlı tokmak çana vurur.

Bu arada palet B vidasından ayrılarak akım kesilir. Palet tekrar geri döner. Böylece olay tekrarlanarak devre kapalı kaldığı sürece zil çalar.

Bir Telgrafın Çalışması:

Uzaklara işaretler iletmek yolu ile haberleşme sağlayan düzeneğe telgraf denir.

Morse (mors) un yaptığı ilk elektrik telgrafı, bir verici öteki alıcı olmak üzere iki postadan meydana gelir.

Verici düğmesine basılırsa telgraf düğmesi kapanır ve akım alıcıya giderek onun elektromıknatıslarından geçerek demir çubuğu mıknatıs haline getirir. Mıknatıs karşısındaki paleti çeker ve paletin diğer ucundaki kalem kağıt şerite çizgi veya nokta çizer. Bugün telgraf aletleri geliştirilmiştir. Mors alfabesiyle değil, doğrudan alfabe harfleriyle yazan aygıtlar yapılmıştır.

Bir Telefonun Çalışması:

Basit bir telefon devresinde bir mikrofon, bir batarya ve birde kulaklık vardır. Mikrofonun içinde kömür tanecikleri bulunur. Mikrofonun önünde konuşmanın şiddetine göre mikrofonun diyaframı titreşir. Kömür taneciklerinin sıkışıp gevşemesi direnci ve dolayısıyla akım şiddetini artırır ve azaltır. Bu olay kulaklıktaki elektromıknatısın çekme kuvvetini değiştirir. Kulaklıktaki diyafram titreşince hava titreşir ve ses oluşur. Bunu kulaklıktan duyarız.

KAYNAKLAR:

FEN LİSELERİ, ASKERİ OKULLAR VE MESLEK LİSELERİNE HAZIRLIK KİTABI

7.SINIF FEN BİLGİSİ KİTABI

GÖRSEL ANSİKLOPEDİSİ

ELEKTRİK VE MANYETİZMA(TÜBİTAK)

Yazan :admin

BİLGİ!!!

Artık çağımız tam bir “enerji çağı” haline gelmiştir. Yaşamımızda öylesine değişik makineler, araçlar, taşıtlar kullanıyoruz ki bunlar için de çok ve değişik enerjilere ihtiyaç vardır.
Evlerimizde ısınmak için odun, kömür, doğalgaz, petrol ve elektrikten yararlanıyoruz. Yolculuk yapmak için kullandığımız taşıtlar petrolle çalışır. Artık her evde bulunan buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, televizyon, ütü, mutfak robotu, fırın gibi birçok ev eşyası ancak elektrik enerjisiyle çalışabilir.
Enerji, günümüz insaninin yaşamına öylesine girmiştir ki, sadece elektrik enerjisinin tükendiğini düşünmek bile insanlık için ne kadar korkunçtur! Dünyadaki tüm bilgisayar sistemleri, haberleşme ağları, evlerde kullanılan elektrikli eşyalar işlemez hale gelmiştir! Gerçekten düşünmek bile bir kabus gibi!..
Demek ki, yaşamımızın ayrılmaz birer parçası olan bu araç, makine ve eşyaların çalışabilmesi için yeterli miktarda enerji üretmek gerekir. Enerji elde etmek için daha çok doğal kaynaklardan yararlanılır. Ancak bu doğal kaynaklar sınırsız değildir. Gün geçtikçe azalmaktadır. Her insan bunun bilincine varmalıdır.
Okulda, evde, iş yerlerinde hangi enerji ne olursa olsun boşa harcanmamalıdır. Isınırken dikkatli olmalı, sobaları, kaloriferleri gereğinden fazla yakmamalıyız. Kullanılmayan odalardaki lambaları söndürmeliyiz. Ev eşyalarım ihtiyaç dışı, gereksiz yere kullanmamalıyız. Eşyalarımızın fazla enerji tüketimine neden olabilecek arızalarım hemen tamir ettirmeliyiz.
Unutmamalıyız ki enerji ve enerji kaynakları sınırsız değildir. Kendimiz daima tasarruflu olmalıyız. Bununla da yetinmeyip çevremizdeki tüm insanları bu konuda uyarmalı, bilinçlenmeleri için çalışmalıyız.

ENERJİ NEDİR?
Bir cisimde bulunan, bir iş meydana getirmeye yarayan güce “enerji” denir. Akan suda, hareket eden bir cisimde, bir makinede ya da insanda her an bir iş meydana getirme gücü olduğuna göre, bunlarda enerji var demektir.
Hareket gibi enerji de Fizik biliminin en önemli unsurlarından biridir. Enerji, kimya enerjisi ya da fizik enerjisi şeklinde olabilir. Bir maddenin yanması, bir kimya enerjisi sağlar. Yanma sonucunda meydana gelen ısı, ışık birer enerji çeşididir. Ayrıca, fiziksel değişmelerle de enerji elde edilir.
Bütün enerji şekilleri ikiye bölünür:
1) Potansiyel enerji;
2) Kinetik enerji;
Bunlara,”durum enerjisi” “hareket enerjisi” de denebilir.
Ok atmak için bir yayı iyice gerdiğinizi düşünün. Bu yayda bir potansiyel enerji vardır. Kurulmuş bir saat zembereğin de, doldurulmuş bir tüfekte de potansiyel enerji bulunur.
Kinetik enerji ise, cisimlerin hareket halinde bulunmaları yüzünden doğan enerjidir. Gerilmiş yay, oku fırlatınca, dolu tüfek patlayınca, saat zembereği boşalınca bunlardaki potansiyel enerji, hareket enerjisine dönüşür.
Enerji şekilleri bir halden öbür hale dönebilir. Mesela, kırda bir taş attığımızı düşünelim. Havada uçmakta olan taşın kinetik bir enerjisi vardır. Taş düşünce bu enerji potansiyel enerjiye dönüşür. Onu alıp yeniden atmaya hazırlanınca taştan yeniden kinetik enerji doğar. Kömürdeki kimyasal enerji, kömür yanınca ısı enerjisi haline gelir. İstim denen kızgın su buharındaki enerji bir buhar makinesinin kolunu iterek mekanik enerji olur.
ENERJİ KAYNAKLARI .

. Bilim ve teknik ilerledikçe çok değişik kaynaklardan enerji elde etmeye başarmışlardır
.İnsanlar başlangıçta sadece doğal ve basit yollarla enerji elde etmişlerdir

Günümüzde enerji elde edilen başlıca kaynaklar şunlardır:

1. İnsan gücü,
2. Hayvan gücü,
3. Rüzgar gücü,
4. Odun,kömür gibi katı yakıtlar,
5. Petrol,
6.Gaz,
7. Su (baraj),
8. Sıcak su kaynakları,
9. Su buharı,
10. Uranyum madeni,
11. Güneş.
ENERJİ TASARRUFU NASIL YAPILIR?
Günümüzde enerji çok çeşitli alanlarda, çok değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Enerjinin her çeşidi,en yaygın olarak evlerimizde tüketilmektedir. Bu nedenle enerji tasarrufuna evlerden başlamak gerekir. Ev hanımları, kaloriferciler, çocuklar kısacası herkes bu konuda duyarlı olmalı, böylece hem tasarruf edilmeli hem de kullanılan enerjiden yüksek verim alınmalıdır.
Evlerimizde aşağıdaki önlemler alınırsa çok büyük oranda enerji tasarrufu yapılmış olur:
1. Buzdolabı, fırın, ütü, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi gibi elektrikli ev araçları, üretici firmaların kullanma talimatlarına uygun olarak verimli bir biçimde kullanılmalıdır.
2. Az elektrikle yüksek ışık verebilen, örneğin flüoresan lambalar tercih edilmeli;
gereksiz olan lambalar söndürülmelidir.
3. Pencerelere mümkünse çift cam takılmalı, gerekiyorsa kısa girmeden macun ve öteki tamir işleri tamamlanmalıdır.

4. Zorunlu havalandırmalar dışında kapılar, pencereler iyice kapatılmalı, gereksiz yere açılıp kapatılmamalıdır.
5. Sobalar üstten yakılmalı, yanan sobanın üzerine odun, kömür atılmamalıdır.
6. Kalorifer radyatörlerinin ön kısmı daima açık tutulmalı, önüne ısının yayılmasın) engelleyecek şeyler konmamalıdır.
7. Odanın ısısı yükseldiği zaman üstümüzdeki giysileri çıkarmalı, pencereleri, kapıları açmak yerine radyatörler kısılmalı ya da kapatılmalıdır. Soba kullanılıyorsa sobalar kapatılmalıdır.
8. Gereksiz yere sıcak su harcanmamalıdır.
9. Yemekler düdüklü tencerelerde ya da termik tabanlı, enerji tasarrufu sağlayan tencerelerde pişirilmelidir.
10. Apartmanlarda özellikle çocuklar, asansörleri bir oyun aracı olarak değil, inmek çıkmak ihtiyacı için kullanmalıdır.

Yazan :admin

Anorganik kimyada bileşikler asitler, bazlar, tuzlar ve oksitler olmak üzere dört gruba ayrılır.

Asit içerenler : Sirke (asetik asit), limon suyu (sitrik asit), tuz ruhu (hidroklorik asit), aspirin (asetil salisilik asit), akü (sülfürik asit), kezzap (nitrik asit) gazoz ve her türlü alkolsüz içecekler (karbonik asit)

Baz içerenler: Cam temizleme suyu (amonyak), sabun (sodyum hidroksit), kabartma tozu veya yemek sodası (sodyum bikarbonat), kireç suyu (kalsiyum hidroksit), çamaşır sodası (sodyum karbonat), deniz suyu, yumurta akı, kan.

ASİTLER VE BAZLARIN TANIMI
1. Arrhenius (Arenyus) Asit – Baz Tanımı

Arhenius, bileşikleri suyla etkileşimine göre asit veya baz olarak tanımlamıştır. Arrhenius’a göre;

Asit : Suda H+ iyonu oluşturacak şekilde ayrışan maddedir.

Asitler suda H+ oluşturduklarından suyun [H+] ni artırırlar.

Baz : Suda OH– iyonu oluşturacak şekilde ayrışan maddedir.

Bazlar suyun [OH–] ni artıran maddelerdir.

Arrhenius’e göre asitler HX , bazlar MOH genel formülüne sahiptir.

2. Bronsted Lowry Asit – Baz Tanımı

Bronsted ve Lowry asitleri ve bazları biraz daha genel anlamda tanımlamıştır. Bunlara göre;

Asit: Karşısındaki maddeye H+ verebilen

Baz: Karşısındaki maddeden H+ alabilen

(veya H+ bağlayabilen) maddedir.

Bronsted – Lowry’ye göre bir tepkimede bir asit-baz çifti tepkimeye girerek yeni bir asit baz çifti oluşturmaktadır. Girenler tarafında asit olan madde H+ iyonunu kaybederek baza; baz olan madde H+ kazanarak aside dönüşmektedir. Bu teoride aralarında H+ kadar fark olan asit- baz çiftine eşlenik (konjuge) asit-baz çifti denir.

3.Lewis(Livayz) Asit – Baz Tanımı

Brönsted-Lowry asit-baz tanımı da bir başka maddeyi referans alarak yapılan tanımdır. Daha genel bir asit-baz tanımı Lewis tarafından yapılmıştır. Lewis’a göre;

asit: elektron nokta yapısında elektron boşluğu bulunduran ve dolayısıyla elektron çifti bağlayabilen,

baz: elektron nokta yapısında ortaklanmamış elektron çifti bulunduran ve dolayısıyla elektron çifti verebilen maddedir. Negatif yüklü iyonlar genellikle Lewis bazı olarak davranır.

Asit ve Bazların Kuvveti
Asitler ve bazlar suda az ya da çok iyonlaşır. Sulu çözeltisinde yüzde yüze yakın oranda iyonlaşan asit veya bazlara kuvvetli asit veya kuvvetli baz denir.

Suda çözündüğü hâlde çok az iyonlaşan asit veya bazlara zayıf asitler veya zayıf bazlar denir. Zayıf bir asidin (HA ile gösterilir) sulu çözeltisinde asidin büyük bir bölümü molekül hâlinde bulunur. Molekül hâldeki asit ile oluşan iyonlar arasında bir denge kurulur.

Kuvvetli bir asidin veya bazın çözeltisi su ile seyreltilirse asidin veya bazın iyonlaşma yüzdesi değişmez. Ancak kuvvetli asit çözeltisinin [H+], kuvvetli baz çözeltisinin [OH–] derişimi azalır. Zayıf bir asidin (veya bazın) derişimi düşürülürse iyonlaşma yüzdesi artar. Ancak zayıf asit çözeltinin H+ derişimi, azalır.

ASİTLİK KUVVETİ MOLEKÜL YAPISI İLİŞKİSİ

Bir maddenin molekül yapısı, sıcaklığı, çözündüğü ortam maddenin kuvvetli veya zayıf asit (veya baz) olarak davranışına neden olan faktörlerden bazılarıdır. Farklı maddelerin asitlik–bazlık kuvvetlerini karşılaştırmak için bu maddelerin aynı sıcaklıkta aynı çözücü de çözülmeleri gerekir. Asitler ve bazların sulu çözeltilerinin asitlik – bazlık kuvvetleri aşağıdaki gibi karşılaştırılabilir:

1. Hidrojenin bir ametalle oluşturduğu HX genel formülüne sahip bir asit molekülünde hidrojenle X arasındaki bağ ne kadar polar ise (X ametalinin elektronegatifliği ne kadar yüksekse), suda HX’ in H+ ve X– iyonlarına ayrışması o kadar kolay olur. Dolayısıyla molekülün asit karakteri o kadar kuvvetlenir. Aynı periyotta bulunan elementlerin elektronegatiflikleri periyot içinde soldan sağa doğru arttığından, bileşiklerin asitlik kuvvetleri; NH3 < H2O < HF şeklindedir.

2. Periyodik cetvelde aynı grupta bulunan elementlerin hidrojenle oluşturdukları HX türü bileşiklerin asitlik kuvveti şöyle karşılaştırılabilir: Grupta yukarıdan aşağı doğru elementlerin elektronegatiflikleri azalır. Bunun sonucu bileşiklerin asitlik kuvvetlerinin azalması beklenir. Grupta yukarıdan aşağı doğru atomların hacimleri artar. Atom hacminin artması atom merkezleri arasındaki uzaklığı arttırır. Bu da H – X bağının zayıflamasına ve H – X molekülünün suda H+ ve X– şeklinde iyonlaşmasına neden olur. Sonuç olarak; atom hacminin artışının neden olduğu asitlik kuvvetindeki artış, elektronegatifliğin azalmasının neden olduğu asitlik kuvvetindeki azalmadan daha baskındır. Bu nedenle bir grupta bulunan HX türü bileşiklerin asitlik kuvveti grup içinde yukarıdan aşağı doğru artar. Örneğin; VIIA grubunun hidrojenli bileşiklerinin asitlik kuvvetleri;

HI > HBr > HCl > HF şeklindedir.

HX şeklinde bir asidin kuvvetinin periyodik cetvelde grup ve periyot içindeki değişimi H–O–Z genel formülü ile gösterilebilen oksi asitlerin (oksijen atomu içeren asitler) kuvveti Z elementinin elektronegatifliğine bağlıdır. Z’ nin elektronegatifliği arttıkça, H–O bağındaki elektronları çekme eğilimi artar. Bu H-O bağının polarlığını arttırır ve molekülden H+ iyonunun kopmasını kolaylaştırır. Sonuç olarak; HOZ molekülünde Z’ nin elektronegatifliği arttıkça molekülün asitlik kuvveti artar. Örneğin; Cl atomu, I atomundan daha elektronegatiftir. Öyleyse HOCl ve HOI asitlerinin kuvvetlilik sırası;

HOCl > HOI şeklindedir.

Eğer Z atomuna elektronegatifliği yüksek, daha fazla atom bağlanırsa, bu durum Z’ nin H–O bağındaki elektronları daha çok çekmesine neden olur. Bu da asidi kuvvetlendirir.

Oksijen, klordan daha elektronegatiftir. Cl a bağlanan O atomlarının sayısı arttıkça, asitlik kuvveti artacak ve bu asitlerin kuvveti;

HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO şeklinde olacaktır.

BAZLIK KUVVETİ MOLEKÜL YAPISI İLİŞKİSİ
Bir periyotta bulunan elementlerin oluşturdukları bileşiklerin bazlık karakteri soldan sağa doğru azalır. 2. periyottaki elementlerin oluşturdukları; NH3, H2O, HF bileşiklerinin bazlık karakteri

NH3 > H2O > HF şeklindedir.

Bir periyotta bulunan metal hidroksitlerinin bazlık kuvveti metalin elektronegatifliğine bağlıdır. Metalin elektronegatifliği ne kadar düşükse baz o kadar kuvvetlidir. Buna göre 3. periyot metallerinin bazlık kuvveti; NaOH > Mg(OH)2 > Al(OH)3 şeklinde sıralanır. Aynı grupta bulunan elementlerin elektronegatiflikleri yukarıdan aşağıya doğru azalır. Bu nedenle bu elementlerin oluşturdukları bazların kuvveti yukarıdan aşağıya doğru artar. IIA grubu metallerinin bazlarının kuvvetleri

Ba(OH)2 > Sr(OH)2 > Ca(OH)2 > Mg(OH)2 > Be(OH)2 şeklindedir.

ASİT VE BAZLARIN DEĞERLİĞİ
Bir asit molekülünün suda oluşturabildiği proton (H+) sayısına o asidin değerliği denir. Örneğin; bir HCl molekülü suda bir tane H+ oluşturduğundan bir değerlidir.

Bir bazın değerliği, bazın bir molekülünün suda oluşturduğu OH– iyonu (veya yapısına katabildiği proton) sayısına eşittir. Buna göre, NaOH ve KOH bir değerli, Ba(OH)2 iki değerli bazdır.

Bazı asit ve bazların değerlikleri aşağıda verilmiştir.

Asidin formülü Asidin adı Değerliği

HCl Hidroklorik asit 1

HNO3 Nitrik asit 1

H2SO4 Sülfürik asit 2

H3PO4 Fosforik asit 3

H4P2O7 Pirofosforik asit 4

Bazın formülü Bazın adı Değerliği

NaOH Sodyum hidroksit 1

KOH Potasyum hidroksit 1

Ba(OH)2 Baryum hidroksit 2

Al(OH)3 Alüminyum hidroksit 3

NH3 Amonyak 1

Elementlerin oksitlerinin asit veya baz değerlikleri suda oluşturduklarında asit ya da bazın değerliğine eşittir.

N2O5 + H2O → 2HNO3 (1 değerli asit)

CO2+ H2O → H2CO3 (2 değerli asit)

BaO + H2O → Ba(OH)2 (2 değerli baz)

Fe2O3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 (3 değerli baz)

METAL OKSİTLERİN BAZLIK KARAKTERİ
Metal oksitleri, su ile tepkimeye girerek metal hidroksitleri oluşturur.

Bir metal hidroksidin (MOH) baz olarak davranabilmesi için suda M+ ve OH– şeklinde iyonlaşması gerekir. Bunun için metal ile oksijenin elektronegatiflik (veya iyonlaşma enerjisi) farkı fazla olmalıdır. O hâlde M metalinin iyonlaşma enerjisi ne kadar düşük ise metal hidroksidin bazlık karakteri o kadar fazla olur. Bu nedenle iyonlaşma enerjisi düşük olan IA, IIA grubu metallerin hidroksitlerinin tümü kuvvetli bazdır. Ancak grubun alt sıralarında bulunan, yani iyonlaşma enerjisi düşük metallerin hidroksitleri üst taraftaki metal hidroksitlerden daha güçlü bazdır. IIIA grubundaki metallerin hidroksitlerinin bazlık karakterleri oldukça zayıftır.

AMETAL OKSİTLERİN ASİTLİK KARAKTERİ
Bir ametal oksidin (XmOn) su ile tepkimesinden oluşan bileşiği HOX şeklinde gösterilirse bileşikte elektronegatiflikleri yüksek olan X ve O ametalleri arasındaki bağda yük dağılımı azdır. Ancak elektronegatiflikleri farkı fazla olan H ve O atomları arasındaki bağda yük dağılımı daha çoktur. X ametalinin elektronegatifliği arttıkça H – O bağındaki kutupluluk da artar. Bu da HOX’in suda H+ ve OX– şeklinde iyonlaşmasını kolaylaştırır. Yani ametal oksitlerinin ya da hidroksitlerinin asitlik karakteri ametalin elektronegatifliği arttıkça artar.

Yazan :admin

Kimyasal reaksiyonlar sonucunda kimyasal degisimler söz konusudur. Bir reaksiyon sonucunda reaksiyona giren reaktantin veya reaktantlarin yapisi ve enerjisi degisir. Kimyasal reaksiyonlari su sekilde siralayabiliriz.

01. Sentez Reaksiyonlari (Synthesis Reactions)

X + YàXYgenel formülü ile ifade edilir. X ve Y reaksiyona giren reaktantlari sembolize etmektedir. Reaktantlar, element (N2, O2) olabilecegi gibi bilesikte (CO2, CH4) olabilir. Çesitli sentez reaksiyonlari vardir.

* Herhangi bir elementin, oksijen ile reaksiyonu sonucunda o elementin oksit bilesigi elde edilir.

2Ba + O2 à 2BaO

Bazi elementlerin birden fazla oksit bilesigi vardir. Bunun sebebi ise oksijenle reaksiyona giren metalin farkli yüklere sahip olmasidir.

4Cu+ + O2 à 2Cu2O
2Cu++ + O2 à 2CuO

* Iki tane ametalin reaksiyonu sonucunda kovalent bagli bilesik elde edilir.

2H2 + O2 à2H2O

* Ametaller oksijen ile reaksiyon verir. Buna örnek olarak karbondioksit gazi eldesini verebiliriz

C + O2àCO2

* Bilesiklerin sentez reaksiyonlarina asagidaki örnek verilebilir.

6CO2 + 6H2O à C6H12O6 + 6O2

* Metal oksitlerin su ile reaksiyonu sonucunda hidroksit bilesikleri elde edilir.

CuO + H2O à Cu(OH)2

02. Parçalanma Reaksiyonlari (Decomposition)

XY –> X + Y genel formülü ile ifade edilir. Bir bilesikteki baglar kirilarak kendini olusturan elementlere veya basit moleküllere ayrisir.

2HgO à 2Hg + O2

* Eger bag kirma islemi bilesige elektrik akim uygulanarak gerçeklestiriliyorsa bu isleme elektroliz denir. Örnegin suyun kendini olusturan atomlarina ayristirilmasi bu yolla olur.

2H2O à 2H2 + O2

* Metal karbonatlar isitildiklarinda , karbondioksit ve metal oksit seklinde parçalanirlar

CaCO3 àCaO + CO2

Li2CO3 à Li2O + CO2

* Metal hidroksitler (NaOH ve KOH hariç) isitildiklarinda metal oksit ve su molekülüne ayrisirlar.

Cu(OH)2 à CuO + H2O

* Metal kloratlar isitildiklarinda metal klorürleri (tuzlari) ve oksijene ayrisirlar.

2KClO3 à 2KCl + 3O2

Ba(ClO3)2 à BaCl2 + O2

* Bazi asitler isitildiklarinda metal olmayan oksitlerine ve suya ayrisirlar

H2SO4 à SO3 + H2O

03. Tek Atomun Yerdegistirme Reaksiyonlari (Single Displacement Reactions)

Bir elementin, bir bilesigi olusturan elementlerden birisi ile yer degistirme reaksiyonudur Metal iyon içeren bilesik suda çözünmelidir. Böylece suda çözünen bilesikteki iyonlar serbest hale geçer ve diger iyonla yer degistirebilir. Bu reaksiyonun gerçeklesmesi için gerekli kural aktivitesi yüksek olan metal aktivitesi kendinden daha düsük bir metalle yer degistirebilir.Metallerin aktivesi asagida verilmistir.

Li>K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>H2>Cu>Hg>Ag>Pt> Au

Halojenlerde ise
F>Cl>Br>I seklinde yüksek aktiviteye sahip elementten düsük aktiviteye sahip elemente dogru gitmektedir.

A + XY à AY + X
A + XY à XA + Y
Yukaridaki formülde A, X ve Y element, XY, AY ve XA ise bilesiktir.
Bu tür reaksiyonlar çesitli seklide gerçeklesebilir.
·Tek haldeki katyon ile bilesikteki katyon yerdegistirebilir.

2Al + 3Fe(NO3)2à 3Fe + 2Al(NO3)3
·Su molekülündeki H atomu metal ile yerdegistirebilir.
2Na + 2H2O à 2NaOH + H2
·Aktivitesi düsük bir metal su buhari ile reaksiyona girdigi zaman metal oksit ve hidrojen gazi olusturacak seklide bir reaksiyon gerçeklesir.
3Fe + 4H2O à Fe3O4 + 4H2
·Bir asit bilesigi ile metalin reaksiyonunda, asidin hidrojeni ile metal yerdegistirerek, tuz ve hidrojen gazi olustururlar.
Mg + 2HCl àMgCl2 + H2
·Halojenlerin yer degistirme reaksiyonlari
Cl2 + 2KBrà2KCl + Br2
04. Ikili Yerdegistirme Reaksiyonlari (Double Displacement Reactions)

Iki bilesik reaksiyona girerken birinci bilesigin katyonu ile ikinci bilesigin katyonu yer degistirir.

AB + XYàAY + BX
NaCO3 (aq) + BaCl2 (aq) à2NaCl (aq) + BaCO3 (k)
K3 PO4 (aq) + 3MgF2 (aq) à3KF (aq) + Mg3PO4 (k)
2NH4 OH(aq) + CuCl2 (aq) à2NH4 Cl(aq) + Cu(OH)2 (k)
Pb(NO3)2 (aq) + CaBr2 (aq) àCa(NO3)2 (aq) (aq) + PbBr2 (k)

Aqueous çözelti (aq) bilesigin suda çözündügü anlamina gelmektedir. NaCl (k) sodyum klorürün kati halde oldugunu belirtmektedir. NaCl(aq) ise sodyum klorür tuzunun suda çözünmüs halde oldugunu gösterir (çözelti formunda)

Iki atomun yer degistirildigi reaksiyonlarda reaskiyona giren reaktantlar suda çözünebilmelidirler. Böylelikle bilesigi olusturan iyonlar serbest hale geçerek yer degistirme islemini yapabilirler.

Çözünürlük bir bilesigin sudaki çözünebilme kapasitesinin bir ölçüsüdür. Asagidaki tabloda elementlerin degisik anyonlarla yapmis oldugu bilesiklerinin çözünürlükleri ile ilgili bilgiler vermektedir.

Yazan :admin

Hava, su, dağlar, hayvanlar, bitkiler, vücudumuz, oturduğunuz koltuk, kısacası en ağırından en hafifine kadar gördüğümüz, dokunduğumuz, hissettiğimiz herşey atomlardan meydana gelmiştir. Elimizde tuttuğumuz kitabın her bir sayfası milyarlarca atomdan oluşur. Atomlar öyle küçük parçacıklardır ki, en güçlü mikroskoplarla dahi bir tanesini görmek mümkün değildir. Bir atomun çapı ancak milimetrenin milyonda biri kadardır.
Her atom, bir çekirdek ve çekirdeğin çok uzağındaki yörüngelerde dönüp-dolaşan elektronlardan oluşmuştur. Çekirdeğin içinde ise proton ve nötron ismi verilen başka parçacıklar vardır.
ÇEKİRDEK

Çekirdek, atomun tam merkezinde bulunmaktadır ve atomun niteliğine göre belirli sayılarda proton ve nötrondan oluşmuştur. Çekirdeğin yarıçapı, atomun yarıçapının onbinde biri kadardır.

Maddenin yapıtaşı olan atom, proton ve nötronlardan oluşan bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafinda durmadan dönen elektronlardan meydana gelir.

Atomun kütlesini oluşturan yoğunluk tüm atoma eşit olarak dağılmamıştır, yani atomun bütün kütlesi atomun çekirdeğinde birikmiştir.
Çekirdekteki protonların hepsi pozitif yüklüdür ve elektromanyetik kuvvet nedeniyle birbirlerini iterler. Fakat güçlü nükleer kuvvet onların itme gücünden 100 kat daha büyük olduğundan, elektromanyetik kuvvet etkisiz hale gelir. Böylece protonlar birarada tutunabilirler.
Kısacası gözle göremeyeceğimiz kadar küçük bir atomun içinde, birbiriyle etkileşim halinde iki büyük kuvvet bulunur. Bu kuvvetlerin değerleri öylesine hassastır ki, birinin biraz daha az veya biraz daha fazla olması atomdaki tüm dengeleri alt üst eder. Dolayısıyla atomun yapısı bozulur, parçalanır ve maddeyi oluşturamaz.
Çekirdeğin İçi: Proton ve Nötronlar

1932 yılına dek, çekirdeğin proton ve elektronlardan oluştuğu sanılıyordu. Çekirdeğin içinde protonla beraber elektronların değil nötronların olduğu ancak o tarihte keşfedilebildi. (Ünlü bilimadamı Chadwick 1932 yılında çekirdeğin içinde nötronun varlığını ispatladı ve bu keşfiyle Nobel ödülü kazandı.)

Evrendeki Çeşitliliğin Kaynağı

Bilimin, şu ana kadar tespit edebildiği 109 tane element vardır. Tüm evren, dünyamız canlı-cansız bütün varlıklar bu 109 elementin çeşitli biçimlerde birleşmeleriyle oluşmuştur. Buraya kadar tüm elementlerin birbirinin benzeri atomlardan oluştuğunu gördük; atomlar da birbirinin aynı parçacıklardan oluşuyordu.
Elementleri temelde birbirlerinden farklı kılan şey, atomlarının çekirdeklerindeki proton sayılarıdır. En hafif element olan hidrojen atomunda bir proton, ikinci en hafif element olan helyum atomunda iki proton, altın atomunda 79 proton, oksijen atomunda 8 proton, demir atomunda 26 proton vardır. İşte altını demirden, demiri oksijenden ayıran özellik, yalnızca atomlarının proton sayılarındaki bu farklılıktır. Soluduğumuz hava, vücudumuz, herhangi bir bitki veya bir hayvan ya da uzaydaki bir gezegen, canlı-cansız, acı-tatlı, katı-sıvı her şey… Bunların hepsi sonuçta aynı proton-nötron-elektronlardan meydana gelmiştir.

Yazan :admin

Kimya: Maddelerin iç yapısını özelliklerini ve maddeler arası ilişkileri inceleyip kanunlaştıran pozitif bilim dalıdır.
Madde: Kimyanın konusunu madde oluşturur. Kütlesi ve hacmi olan yani doğada yer kaplayan her şeye madde denir.

MADDENİN ORTAK ÖZELLİKLERİ

A) Kütle ve Ağırlık: Kütle bir cismin kapladığı madde miktarının bir ölçüsüdür. Kütle terazi ile ölçülür. Her maddenin bir kütlesi olduğundan iki maddeyi birbirinden ayırmada kütle kullanılmaz. Ağırlık ise bir kütleye etki eden yer çekimi kuvvetidir. Yer çekimi kuveti yöreden yöreye farklılık gösterir. Bu farklılığı gösterdiğinden madde miktarının ölçülmesinde yararlanılan bir özellik değildir.

MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI

MADDE
SAF (ARI) MADDELER KARIŞIMLAR
Metaller CuFeCrNiAgAuZnAl Soygazlar He Ne Ar Kr Xe RnAmetaller OHFClBrNCBileşikler Organikİnorganika)Asitlerb)Bazlarc)Tuzlard)Oksitle rHomojen (Çözeltiler) 1. Katı-Sıvı (Şekerli Su) 2. Sıvı-Sıvı (Alkollü Su) 3. Sıvı-Gaz (Gazoz) 4.Katı-Katı (Alaşımlar) 5. Gaz-Gaz (Hava) Heterojen 1.Katı-Katı (Toprak) 2.Katı-Sıvı (Süspansiyon) (Tebeşir Tozu-Su Karışımı) 3.Sıvı-Sıvı (Emilsiyon) (Zeytinyağlı-Su)

B) Karışım: İki veya daha çok maddenin biriri içerisinde ağırlık oranı olmasızın ve kimyasal özellikleri kaybetmeden dağlmasıyla oluşan yapılara karışım denir. Karışımlardan çözeltiler homojen yapı arzederken diğer karışımlar heterojendir. Karışımı oluştran maddeler karışımın içinde kendi özelliklerini korurlar. Bu nedenle karşımlar fiziksel yönemlerle bileşenlerine ayrılabilirler.Karışımlar biraz önce saydığıız bir çok nedenden dolayı sadece ve sadece fiziksel yollarla ayrılabilirler.
C) Hacim: Bir maddenin uzayda kapladığı yerdir. Her maddenin bir hacmi olacağından maddeleri birbirinden ayrmada kullanılamaz.
*Maddenin yapısındaki değişimlerfiziksel ve kimyasal olmak üzere ikiye ayrılırlar.
1)Fiziksel değişme: Maddenin dış yapısıyla ilgili özelliklerine (renk, koku… vb ) fiziksel özellik bu özellikdeki değişmelere ise fiziksel değişme denir. Örneğin: Suyun donması
2) Kimyasal değişme: Bir maddenin iç yapısı ile ilgili özelliklerine kimyasal özellik, iç yapısında meydana gelen değişimlere ise kimyasal değişme denir.
- Çözücüyü uçurup çözüneni katı olarak çöktürmek “Kristallendirme”
- Kaynama noktaları arasındaki farktan yararlanılarak sıvı-sıvı çözeltiler bileşenlerinden ayrılırlar. “Ayrımsal damıtma”
- Emilsiyonlar ayırma hunisi ile yoğunluk farkından yararlanılarak bileşenlerine ayrılırlar.
- Süspansiynlar süzgeç kağıdından süzülerek bileşenlerine ayrılırlar.
- Tuz ve şeker gibi çözünürlüğü farklı olan karışımlar çözünürlük farkından yaralanılarak ayrıştırılırlar “ayrımsal kristallendirilme”
- Demirtozu ve odun karışımı mıknatıslama ile ayrılırlar.
Saf Madde: Yalnızca tek bileşeninden oluşan maddelerdir. Bileşik ve elementler saf maddelerdir. Saf maddelerin erime noktaları, kaynama noktaları, yoğunluk ve çözünürlükleri sabittir.
Metallerin özellikleri Ametallerin özellikleri Soygazları özellikleri
Yüzeyleri parlaktır. Civa hariç oda sıcaklığında katıdırlar. Isı ve elektrik akımını iletirler. Bileşiklerinde daima artı değerlik alırlar. Ametallerle iyonik bileik oluştururlar. Kendi aralarında bileşik oluşturamazlar, alaşım oluştururlar. Işlenip tel ve levha haline gelebilirler. Yüzeyleri mat görünümündedir. Oda sıcaklığında katı, sıvı ve gaz halinde bulunabilirler. Isı ve elektriği iletemezler. Metallerle oluşturdukları bileşiklerde (-), kendi aralarında (+) veya (-) değerlik alabilirler. Tel ve levha haline gelemezler. Kendi aralarında bileşik oluşturabilirler. Kimyasal tepkime veremezler. Oda koşullarında gaz halinde bulunurlar. Serbest halde tek atomludurlar. Elektron boşluğu yada fazlalıkları yoktur.
Alaşım: İki metalin yüksek sıcaklıkta eritilip karıştırılması ile oluşan yapılara denir.

Metaller yoğunluklarına göre ikiye ayrılırlar. Yoğunlukları 6’dan büyük olanlar ağır metalleri, küçük olanlar ise hafif metalleri oluştururlar. Alkalli ve toprak alkali metallerle aliminyum hafif metallerdir.
Element: Tek tür atomlardan oluşan maddelere element denir. Her elementin kendine özgü sembolleri vardır. En küçük yapı taşları atomlardır. Atomlar elementin tüm özelliklerini taşırlar. Elementler metal, ametal, yarım metal ve soy gaz diye sınıflandırılırlar. Yarı metaller, metal ve ametal arası özellik gösterirler.
Bileşikler: İki yada daha çok elementin belirli kütle oranlarında birleşmesi ile oluşan maddelere bileşik denir. Örneğin: CO2, H2O,CaCO3…

Yazan :admin

- Elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine dönüştürülmesi kolaydır.

- Diğer enerji türlerine göre çok uzaklara taşınması ve kullanılması son derece rahattır.

- Verimi yüksektir. Bir enerji, istenen başka bir enerji türüne dönüştürülürken, ekseriya istenmeyen başka enerji türleri de ortaya çıkar. Bunların arasında özellikle ısı enerjisinin büyük olması dikkati çeker. İstenmeyen bu ısı enerjisi, yararlanılamadığı için yitirilir ve verimi düşürür. İşte elektrik enerjisinin ısıdan başka bir enerjiye dönüştürülmesinde oluşan ısı enerjisi az olduğu için verimi yüksektir.

- Elektrik enerjisi sayısız bir çok parçaya ayrılarak kullanılabilir. Örneğin: Bir elektrik santralında kazanılan elektrik enerjisi, enerji taşıma hatlarıyla büyük kentlere götürülmekte ve orada sayısız konut ve iş yerlerine dağıtılarak kullanılmaktadır.

- Elektrik enerjisi bulunduğu yerin ekonomik, sosyal ve kültürel düzeylerini hızla yükseltir ve kendisine karşı duyulan gereksinmenin artmasına gene kendisi neden olur.

- Elektrik enerjisi toplumların ekonomik, sosyal ve kültürel yönlerden kalkınmasını sağlayan ve çağdaş uygarlığın en önemli araçlarından biri durumundadır.

- Son 50 yıl içinde baş döndürücü bir hızla ilerleyen teknolojideki gelişimler ve hatta bir ev kadınının eli altına bir makinanın verilmesi (örneğin çamaşır makinesi) elektrik enerjisi sayesinde olanaklı olmuştur.

Elektrik enerjisinin belirtilen bu ve bunlara benzer avantajları ve iyi yönleri yanısıra sakıncalı yönleri de vardır. Bunların başında elektrik enerjisinin depo edilemeyen bir enerji türü olması gelir. Nitekim elektrik enerjisi üretildiği anda kullanılmak zorunluluğundadır. Bundan dolayı üretim ile tüketim arasında devamlı bir dengenin bulunması gerekir. Ayrıca üretim sisteminde bir arıza ortaya çıktığında, bu sisteme bağlı sayısız abonede hizmetlerin durmasına ya da aksamasına neden olur. Bu nedenle, elektrik enerjisinin üretiminde sürekli bir devamlılığın sağlanması ve elde büyük ölçüde yedek sistemlerin bulundurulması zorunludur.

Elektrik enerjisinin bir başka sakıncası da üretimine paralel olarak taşıma ve dağıtımı için özel düzenlere kesinlikle gereksinme duymasıdır. Oysaki, örneğin: bir dokuma fabrikası ürünlerini tüketiciye götürmek için özel yollara ve taşıtlara gereksinme duymaz. Bu görevi herkesin yararlandığı bir yoldan ve bir kamyon ile yapabilir. Buna karşın elektrik enerjisinin taşıma ve dağıtılması için projeye ayrıca yatırımların (örneğin: direkler, teller, izolatörler…) katılması zorunlu olmaktadır.

ELEKTRİK ENERJİSİNİN İLETİMİ (TAŞINMASI) VE DAĞITILMASI

Genellikle birbirinden uzak olan elektrik üretim santrallarıyla tüketim merkezleri arasındaki bağlantı, iletişim şebekesi ve enterkonnekte sistemlerle sağlanır. Elektrik depolanamadığından, üretildiğinde hemen kullanıcıya ulaştırılması gerekir. Bu da üretim ve tüketimin her an dengede tutulması demektir. Öte yandan tüketim miktarı bölgelere, mevsimlere ve hatta günün saatlerine göre büyük değişiklikler gösterebilir.

Enterkonnekte sistemler, üretimi tüketim düzeyindeki değişimlere uyarlamayı sağlar. Elektriğin iletimiyse, gerilimin gücüne bağlı olarak taşıma iletim sığası değişen elektrik hatları aracılığıyla gerçekleştirilir. Gerilim arttığında iletim işleminde ciddi tasarruflar sağlanır: enerji kaybı gerilim düzeyiyle ters orantılı olduğu için enerjiden, hat miktarı azaldığı için yerden, şebekedeki bakım masrafları azaldığı için de harcamalardan tasarruf edilir. Mesela, 1000 MW’lık bir nükleer santralın ürettiği elektriği boşaltmak için, 380000V’luk bir hat kullanılır; oysa aynı işi görmek için 154000V’luk altı hat veya 66000V’luk 30 hat gerekir.

Enterkonnekte sistemler çok dağınık bölgelerin üretim imkanlarını birleştirerek, aynı malzeme güvenliği bakımından gerekli olan güç miktarının azalmasını sağlar. Arızalar meydana geldiğinde, yerinde değiştirilmesi gereken parçalar o an için elde bulunmayabilir. Bu durumda enterkonnekte sistem yardıma koşar; elektrik dağıtım istasyonlarında gerilimin akış yönü ayarlanarak anında ve en az harcamayla üretim ile tüketim arasındaki denge sağlanır. Şebekenin yönetimi için gerekli emirler ve bilgiler özel iletişim hatları, özel telsizler kullanılarak sağlanır.

Şebeke ve Gerilimler

Gerilim ne kadar yüksek olursa, bir hattın iletebileceği elektrik miktarı da o kadar yüksek olur. Üretim santrallarından çıkan çok büyük miktarlardaki akımı iletebilen hatlar Türkiye’ de 380000V veya 154000V düzeyindedir. Uzak mesafeler arasına kurulan büyük iletişim şebekeleri ve enterkonnekte sistemler bu tip hatlardan oluşur. Bu şebekeler, bütün üretim santrallarını birbirine bağlar. Elektrik, gerilimi düşürüldükten sonra bölgesel şebekelere iletilir ve bu şebekeler yardımıyla ayrılarak dağıtım merkezlerine gönderilir.

İletim şebekesi bölgesel, ulusal veya uluslar arası ölçekte de olsa, yönetim ve organizasyon nedenleriyle iletim işlemi Türkiye’ de 34500V veya bunun üzerindeki bir gerilim düzeyinde gerçekleştirilir. En çok kullanılan 380000V, 154000V, 66000V veya 24500V’tur. 34500V’un altındaki gerilimlere ortalama gerilimler olan 20000V ve 15000V veya alçak gerilim olan 380 veya 220V’luk “dağıtım gerilimleri” denir.

Petrokimya, metalürji (özellikle alüminyum), demir-çelik fabrikaları ve elektrikli ulaşım hatları (tren, tramvay) çok büyük tüketicidir. Orta gerilim şebekeleri orta ve küçük sanayi işletmeleri ile büyük mağazalar veya yöresel yönetimler, hastaneler, okullar gibi merkezleri besler. Son olarak, milyonlarca yerel kullanıcı, alçak gerilimli elektrik akımıyla beslenir.

Elektrik Dağıtım Merkezleri ve Dağıtım Bağlantıları

Elektrik üretim merkezleriyle tüketicileri arasındaki bağlantı, elektrik iletim şebekesiyle anında sağlanır. Elektriğin dağıtımı, üretim ve iletim merkezlerindeki karmaşık bir programlama sistemiyle gerçekleştirilir. Dağıtım Türkiye Elektrik Kurumu (TEK) tarafından hazırlanarak uygulanmakta olan bir plana göre Türkiye çapında yapılır. Bu amaçla haberleşme ve telekomünikasyon araçlarından, otomasyondan ve önceden hazırlanan istatistik verilerine dayalı öngörülerden yararlanılır. Bu öngörülerde, ele alınan günün birkaç yıl öncesine kadar şebeke ve tüketim durumu dikkate alınır.

Eskiden yılda bir kere yapılan tahminler, zamanla haftalık, günlük hale gelmiş ve tüketimin daha da yakından izlenmesi imkanı sağlanmıştır. Dağıtım ve iletimde meteorolojik koşullar da çok önemlidir; kapalı bir hava veya güneşli bir hava büyük sıcaklık farklılıklarına yol açar ve bu da milyonlarca konutun ısıtma ve aydınlatılmasında rol oynar. Elektrik akımının iletimi ve dağıtımı şebekeye bağlı dağıtım merkezlerince (transformatör istasyonları) sırayla yapılır.

Şebeke dağıtım merkezlerinin iki ayrı işlevi vardır: hem hatların birbirine bağlanmasını sağlar (enterkoneksiyon), hem de dönüştürme işlevi üstlenir (transformatör). Transformatör istasyonları transformatörler (dönüştürücü), disjonktörler ve ayırıcılarla donanmıştır.

Transformatörler, duruma göre elektrik akımının gerilimini yükseltir veya alçaltır; dolayısıyla, iletim ve dağıtıma en uygun gerilimi seçerek elektriğin taşınmasında büyük önem taşır. Disjonktörler gerilim hattında herhangi bir aksaklık olduğunda akımı otomatik olarak kesmeye yarar. Hattın şebekeden ayrılması gerektiğinde devreye sokulabilir.

Ayırıcılar da aynı rolü üstlenir, ama hatta akım olmadığı zaman çalışır ve hattı şebekeden tamamen ayırmakta kullanılır. Bir dağıtım merkezinin birçok farklı öğesi çoğunlukla açıktadır; bazı kentlerde bir dizi öğe yeraltında veya bina içlerinde olabilir. Bunlar basınçlı gaz zarfı içinde tutulur. Atmosferle pek temas etmediğinden, bundan kaynaklanan kirlenmelere uğramaz. Merkezler biraz uzaktaki bir kumanda istasyonundan yönetilir.

Elektriğin Ülke Çapında Dağıtımı

Türkiye’de elektrik dağıtımından genelde Türkiye Elektrik Kurumu (TEK) sorumludur; bazı bölgelerde bu işi özel şirketler üstlenmiştir. Dağıtım kuruluşu tüketim ihtiyacına göre şebekeler kurmak, bunları yönetmek ve yenilemek, tüketicileri şebekeye bağlayan bağlantıları yapmak, dağıtılan elektriğin sürekliliğini sağlamak ve miktarını sabit kılmakla yükümlüdür. İletim sistemi aracılığıyla yüksek gerilimde taşınan elektrik, alçak gerilime düşürülerek bir dağıtım merkezine, yani transformatör istasyonuna ulaştırılır. Kırsal bölgelerde bu şebekeler açıktadır; yerleşim bölgelerindeyse çoğunlukla yeraltına döşenmiştir.

Orta gerilim/alçak gerilim merkezlerinin bağlayıcı elemanı, farklı gerilimdeki iki şebekeyi birbirine bağlayan ve kısaca trafo denen transformatördür. Alçak gerilimli dağıtım sistemi tüketicilere üç fazlı ve bir topraklı (nötr) elektrik sağlar; elektrik iki gerilim düzeyinden oluşur. Bunlardan giderek yaygınlaşanı fazlar arası 380V ve faz-toprak arası 220V gerilimidir. Fazlar arası 200V ve faz-nötr arası 127V olanı giderek azalmaktadır.

En çok kullanılan sistemler üç fazlı 380V ve tek fazlı 220V’tur. Bu seçeneğe göre, bir alet 4 tele veya 2 tele bağlanır. Elektrik akımının frekansı bütün Avrupa’da ve Türkiye’de 50Hz, Amerika kıtasındaysa 60Hz’dir. Bir motor veya bir bilgisayar, aygıtın içinde kullanılan frekansa eşit frekanslı bir şebekeye bağlanmadıkça düzgün çalışmaz.

Yazan :admin

Yeryüzündeki bütün maddeler, atom ‘lardan oluşmuştur.Atom ise ortada bir çekirdek ve bunun etrafındaki değişik yörüngelerde hareket eden elektronlardan oluşmaktadır.
Elektronlar, negatif elektrik yüküne sahiptirler.Bir etkime yolu ile atomdan ayrılan elektronların bir devre içerisindeki hareketi, elektrik akımını oluşturur. Elektronların her madde içerisindeki hareketi aynı değildir.
Elektron hareketine göre maddeler üçe ayrılır:

* İletkenler
* Yalıtkanlar
* Yarı iletkenler

İletkenler

İletkenlerin başlıca özellikleri:

Elektrik akımını iyi iletirler.

Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma zayıf olarak bağlıdır. Isı, ışık ve elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar.

Dış yörüngedeki elektronlara Valans Elektron denir.

Metaller, bazı sıvı ve gazlar iletken olarak kullanılır.

Metaller, sıvı ve gazlara göre daha iyi iletkendir.

Metaller de, iyi iletken ve kötü iletken olarak kendi aralarında gruplara ayrılır.

Atomları 1 valans elektronlu olan metaller, iyi iletkendir. Buna örnek olarak, altın, gümüş, bakır gösterilebilir.

Bakır tam saf olarak elde edilmediğinden, altın ve gümüşe göre biraz daha kötü iletken olmasına rağmen, ucuz ve bol olduğundan, en çok kullanılan metaldir.

Atomlarında 2 ve 3 valans elektronu olan demir (2 dış elektronlu) ve alüminyum (3 dış elektronlu) iyi birer iletken olmamasına rağmen, ucuz ve bol olduğu için geçmiş yıllarda kablo olarak kullanılmıştır.

Yalıtkanlar

Elektrik akımını iletmeyen maddelerdir.Bunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk, lastik ve plastik maddeler gösterilebilir.
Elektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdır.Bu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8 ve 8 ‘e yakın sayıda olduğundan atomdan uzaklaştırılmaları zor olmaktadır.

Yazan :admin

FİZİĞİN GÜNCEL HAYATTA KULLANIM ALANLARI

FİZİĞİN GÜNCEL HAYATLA BAĞLANTISININ ÖNEMİ

Lise eğitiminde en zor şeylerden biri öğretilen konularla toplum arasındaki ilgiyi kurmaktır. Fizik derslerinde bu ilgiyi kurmak daha kolay olmasına rağmen kurulmaması öğrencileri fizik dersinden soğutmaktadır. Öğrenciler fizik dersini anlaşılması zor ders olarak görmektedirler. Buna ek olarak üniversite yerleştirme sınavlarında doğru net sayısı en düşük alanlardan bir tanesi fiziktir. Bu 2001 yılında ortalama 2,89 nettir (ÖSYM, 2001). Amerika’da fizik dersleri lisede seçmelidir. Son yıllarda fizik derslerini tercih eden öğrencilerin sayısında düşüşler olmuştur. Tercih edenlerin önemli bir kısmı da daha sonra dersi bırakmaktadırlar (Hewitt, 1990). Ahlgren ve Walberg (1973) öğrencilerin fizik dersini sıkıcı, zor, anlaşılmaz ve kendileri için gereksiz gördüklerini belirtmiştir.
Öğrencilerin fiziği daha zevkli öğrenmelerine etki eden faktörler arasında öğretmen, müfredat, fizik kitapları, eğitim teknolojisi, güncel hayat bağlantıları, öğretim metotları ve öğrenci ilgi alanları sayılabilir. Fiziği daha çekici yapmak için fizik öğretmenleri toplumu fiziğin kendilerine hizmet ettiği konusunda inandırmalıdırlar. Fizik gerçekte insanların işlerinde, evlerinde ve çocukların ilgi alanlarında karşılaştıkları olaylarla ilgilidir. Kaya (1998) öğrencileri motive etmenin ilgi ve bilgilerini artırdığını söylemiştir. Fizik öğretmenleri bu ilgiyi kurmak için daha fazla emek sarf etmelidirler.
İyi fizik öğretmeni dersini ve öğretmeyi sevmeli ve bunu dışa yansıtmalıdır. Güncel deneyimlerle bağını kurmalı ve iyi organize edilmiş olarak dersi anlatmalıdır (Woolnaugh, 1994). Bunlara ek olarak öğretmen sevecen olmalı, ders içinde ve dışında öğrencilerle zaman harcayabilmeli ve öğrencilerle sıcak ilişki kurabilmelidir.
Öğretmenlerin farklı ve öğrencileri aktif kılan öğretim metotlarını kullanması da öğrencilerin fizik dersini daha zevkli öğrenmesini sağlayacaktır. Munsee (1972) öğrencilerin küçük gruplar halinde proje yapmasının, Bruce ve Weil (1972) sorgulayıcı ve gösterim tekniğinin kullanılmasının, Reiner (1998) laboratuar kullanılmasının öğrencilerin ilgisini artıracağını ve dolayısıyla fiziği daha zevkli öğreneceklerini önermişlerdir.
Carter, Westbrook, ve Thompkins (1999) iyi bir fen eğitiminin materyallerin, malzemelerin medya ve teknolojinin organizasyonuna ve bulunabilirliğine bağlı olduğunu açıklamıştır. Araştırmacılar uzun yıllar yalnızca kitap ve tahtanın görsel yardım aracı olarak kullanıldığını, oysa artık filmlerin, televizyonun, tepegözün, ses kayıtlarının, bilgisayar ve İnternet’in de yaygın olarak kullanılmasının gerektiğini söylemişlerdir (Baez, 1973).
İyi hazırlanmış, öğrencilere çeşitli deneyimler kazandırmayı amaçlayan müfredat programları öğrencilerin başarısını artırmaktadır (Wissink, 1973). İdeal müfredat programının öğrencilerin hayatta ihtiyaç duyacağı bilgi ve kabiliyetleri tanıtması ve bilim adamlarının kullandığı teknikleri ve tutumları geliştirmesi gerekmektedir (Branson, Champbell, Davies, Herklots, ve Whitaker, 1998). Hükümetlere malzeme sağlamada ve ideal bir fizik müfredatı hazırlamada büyük görevler düşmektedir (Hepburn ve Gaskell, 1998).
Fizik eğitim araştırmalarına dayanmadan hazırlanan fizik kitapları da öğrencileri fizikten soğutabilmektedir. Fizik kitapları öğrenim/öğretim materyali formatından uzak, kavram
yanılgılarının ayıklanmadığı, konuların gerçek hayatla bağlantısının kurulmadığı ve kavramsal olmayan metotlarla hazırlanmaktadırlar. Türkiye’de müfredatın sık sık değiştiği de göz önüne alınarak kitapların gözden geçirilmesi gerekmektedir. Jhonson ve Bany (1970) öğrencilerin tutumlarına, ihtiyaçlarına ve ilgilerine göre hazırlanmış bir fizik dersinden öğrencilerin daha fazla zevk alacağını söylemiştir.

Yazan :admin

ISI: Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduğu çekim,potansiyel enejileri ile kinetik enerjilerinin toplamına ısı denir.Isı bir enerji türüdür.Başka enerjilere dönüşebileceği gibi başka enerjilerden de elde edilebilir.
SICAKLIK: Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enejilerinin bir ölüsüdür.Sıcaklık bir enerji değildir.
Not: Farklı iki maddenin sıcaklıklarının aynı olması ısılarının da aynı olacağı anlamına gelmez. Ayrıca birinin diğerine göre sıcaklığının fazla olması, ısısının da fazla olacağ anlamına gelmez.
Isı kalorimetre kabı, Sıcaklık termometre ile ölçülür. Termometreler sıvıların sıcaklık etkisinde genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılır. Termometrenin daha iyi(hassas) olabilmesi için;
*Haznesi geniş olmalı.
*Genleşmenin olacağı kılcal boru ince olmalı.
*Sıvının hacimce genleşme katsayısı çok büyük, kabın hacimce genleşme katsayısı çok küçük olmalı.
*Borunun üst kısmına hava kaçmamış olmalı.
Termometreler 1 atmosfer basınç altında, suyun donma ve kaynama noktaları alınıp bu iki nokta arası eşit bölmelere ayrılır.
TERMOMETRE ÇEŞİTLERİ:
*Celcius Termometresi (ºC):Suyun donma noktası 0ºC, kaynama noktası 100ºC olarak kabul edilir.
*Fahrenheit Termometresi (ºF):Suyun donma noktası 32ºF, kaynama noktası 212ºF olarak kabul edilir.
*Kelvin Termometresi (ºK):Suyun donma noktası 273ºK, kaynama noktası 373ºK olarak kabul edilir.
*Reaumur Termometresi (ºR):Suyun donma noktasını 0ºR, kaynama noktası 80ºR olarak kabul edilir.

ISI MİKTARI ve ÖLÇÜLMESİ
Isı enerjisi alan cisimlerin sıcaklıkları veya halleri değişir.Bir maddenin taşıdığı ısı enerjisi maddenin kütlesine, cinsine, ve sıcaklığına bağlı olup bunlarla doğru orantılıdır.
Isınma Isısı (Özgül Isı): Her hangi bir cismin 1 gramının sıcaklığını 1ºC arttıran ısı miktarına o cismin ısınma ısısı denir.Isınma ısısı “c” harfi ile gösterilir.Birimi Cal/gr.ºC dir. Ayırtedici bir özelliktir.
Isı Sıhası: Bir cismin tüm kütlesinin sıcaklığını 1ºC değiştirmek için gerekli olan ısıya o cismin ısı sığası denir.Cismin kütlesi ile özısısının çarpımına eşittir.Ayırtedici bir özellik değildir.(m.c)

Isı Alışverişi: Birbiriyle temas halinde bulunan sıcaklıkları farklı iki madde arasında ısı alışverişi olur.Sıcak madde ısı vererek soğurken, soğuk madde de bu ısıyı alarak sıcaklığı artar. Bu olay sıcaklıklar eşitleninceye kadar devam eder. Böyle bir olayda;
Alınan ısı = Verilen ısı
Qalınan = Qverilen
Eğer hal değiştirme olayı yoksa;
m1.c1.(t1-tdenge) = m2.c2.(tdenge-t2) olur.

Yazan :admin