Genleşme, maddelerin ısı alarak sıcaklıklarının artması sonucu hacimlerinin artması olayıdır. Maddeler ısı aldığında taneciklerin titreşim ve hareketleri artar; bu da tanecikler arasındaki ortalama uzaklığın artmasına ve genleşmeye neden olur.
Genleşme Neden Olur?
Isı alan bir maddede:
- Taneciklerin kinetik enerjisi artar,
- Tanecikler daha hızlı titreşir veya hareket eder,
- Tanecikler arasındaki ortalama uzaklık artar.
Bu durum maddenin:
- uzunluğunun,
- yüzey alanının,
- ya da hacminin
artmasına yol açar.
Soğuma ve Büzülme
Bir madde ısı verdiğinde:
- taneciklerin hareketi azalır,
- tanecikler birbirine yaklaşır,
- maddenin hacmi küçülür.
Bu olaya büzülme denir.
Genleşmenin tersi olaydır.
Maddelerin Hallerine Göre Genleşme
Genleşme, maddenin hâline bağlı olarak farklı şekillerde gerçekleşir.
Katılarda Genleşme
Katılarda tanecikler birbirine çok yakın olduğu için genleşme en az katılarda görülür.
Katılarda genleşme üç şekilde incelenir:
- Boyca genleşme
- Yüzeyce genleşme
- Hacimce genleşme
Günlük hayattan örnekler
- Raylar arasında bırakılan boşluklar
- Köprülerdeki genleşme derzleri
- Elektrik tellerinin yazın sarkması
Sıvılarda Genleşme
Sıvılar ısı aldıklarında hacimleri artar. Sıvılarda yalnızca hacimsel genleşme incelenir.
Sıvılar bulundukları kabın şeklini aldıkları için boyca veya yüzeyce genleşmeden söz edilmez.
Örnek
- Termometrelerde cıva veya alkolün yükselmesi
Gazlarda Genleşme
Gazlarda tanecikler arasındaki boşluk çok fazla olduğu için genleşme en fazla gazlarda görülür.
Gazlar:
- ısı aldıklarında hızla genleşir,
- soğuduklarında hızla büzülür.
Bu yüzden gazların hacmi sıcaklık ve basınçtan çok kolay etkilenir.
Genleşmenin Sonuçları ve Önemi
Genleşme dikkate alınmadığında:
- yapı ve tesisatlar zarar görebilir,
- borular çatlayabilir,
- raylar eğilebilir.
Bu nedenle mühendislik ve mimaride genleşme mutlaka hesaba katılır.
Sık Yapılan Hatalar
- “Genleşme sadece katılarda olur”
→ Yanlış. Katı, sıvı ve gazların tümü genleşir. - “Genleşme kimyasal bir olaydır”
→ Yanlış. Genleşme fiziksel bir olaydır. - “Isı artışı her zaman aynı miktarda genleşme yapar”
→ Yanlış. Genleşme miktarı maddenin cinsine bağlıdır.
Kısa Özet
- Isı alan maddeler genleşir.
- Isı veren maddeler büzülür.
- Genleşme miktarı maddenin hâline ve cinsine bağlıdır.
- En fazla genleşme gazlarda, en az katılarda görülür.
Ayrıca Bakın