6. Sınıf Fen Bilimleri Yoğunluk Konu Anlatımı

YOĞUNLUK NEDİR?

• Belirli koşullarda bir maddenin birim hacminin kütlesine yoğunluk denir.
• Saf maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
• Yoğunluk “d” harfi ile sembolize edilir.
• Yoğunluğun birimi kg/m³, g/cm³, g/mL katılar ve sıvılar için verilir.
• 1 kg/m³ = 1000 g/cm³  
• Suyun yoğunluğu yaklaşık olarak 4 °C 1g/cm³’dür.

Gazların yoğunluk birimi g/L cinsinden verilir. Çünkü gazların birim hacme düşen kütle miktarı çok küçüktür.

Yoğunluk Örneği;

• Hacimleri aynı olan granit (mermer) parçası ve tahta kıyaslandığında tahta parçasına göre mermerin yoğunluğu daha fazladır. Çünkü aynı miktardaki hacim içerisinde mermerde daha fazla madde vardır. Mermerin kütlesi tahtaya göre daha fazladır.

Kütle Nedir?

• Değişmeyen madde miktarına kütle denir. Her yerde aynıdır.
• Kütle ölçümü eşit kollu terazi veya elektronik terazi ile yapılır.
• Kütle birimi; kilogram (kg) ve gram (g)‘dır.
• Kütle “m” harfi ile sembolize edilir.

Hacim Nedir?

• Bir cismin uzayda kapladığı yere hacim denir.
• Hacim birimi olarak; mililitre (mL) veya santimetreküp (cm³), litre (L) veya desimetreküp (dm³), metreküp (m³) kullanılır.
• Hacim “v” harfi ile sembolize edilir.
• Sıvıların hacim ölçümü dereceli silindir kullanılarak yapılır.
• Gazların hacmi içinde yer aldıkları kabın hacmi kadardır.
• Düzgün şekilli katı cisimlerin hacmi hesaplama yapılarak ölçülür.

NOT:

1. Aynı hacme sahip iki maddeden yoğunluğu fazla olanın kütlesi de fazladır.
2. Aynı kütleye sahip iki cisimden yoğunluğu fazla olan cismin hacmi daha azdır.
3. Hacmi değişmeyen kapalı bir kap içine gaz  eklendiğinde, gazın yoğunluğu artar.
4. Isınan bir maddenin hacmi artar ve yoğunluğu azalır.
5. Sıcak havanın yoğunluğu, soğuk havanın yoğunluğundan daha azdır.

YOĞUNLUĞUN HESAPLANMASI

• Bir maddenin yoğunluğunu bulmak için, o maddenin kütlesinin hacmine bölünmesi gerekir.
• Yoğunluk= Kütle/Hacim, kısaca d= m/v ile ifade edilir.
• Şekli belirsiz olan katı cisimlerin hacimlerini ölçmek için cismin içinde hem çözünmeyeceği hem de içinde tamamen batabileceği bir sıvı ile dereceli silindir kullanılır. Şekli belirsiz olan cisimlerin hacimleri ölçülürken ilk önce dereceli silindire bir miktar sıvı konularak sıvının hacmi ölçülür (ilk hacim). Daha sonra katı cisim dereceli silindir içine atılır ve hacim tekrar ölçülür (son hacim). Son hacimden ilk hacim çıkarıldığında ise katı cismin hacmine ulaşılmış olunur.

Kütle-Hacim-Yoğunluk Grafikleri

• Kütle ve hacim doğru orantılıdır. Hacim arttığı zaman kütle artar, hacim azaldığı zaman kütle azalır.
• Kütle ya da hacmin artması veya azalması yoğunluğu değiştirmez.
• Bir bardak suyun da bir kova suyun da yoğunluğu 1 g/cm³  tür. Buradan çıkartılacak olan sonuç; kütle ya da hacmin artması veya azalması yoğunluğu değiştirmez.

Farklı Maddelerin Yoğunlukları

Cisimlerin Suda Yüzme Şartı

• Bir cismin su üzerinde yüzebilmesi için yoğunluğunun sudan az olması gerekir.
• Tahta, yağ, petrol, buz gibi maddelerin yoğunlukları suyun yoğunluğundan daha azdır.
• Su donduğu zaman kütlesi değişmez fakat hacmi artar. Bu nedenle buzun yoğunluğu sudan azdır.

1. Katı bir madde çözünmediği bir sıvı içine konulduğunda yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyük ise cisim, sıvı dibine batar
2. Cismin yoğunluğu sıvı yoğunluğundan küçük ise cisim, sıvıda yüzer.
3. Cismin yoğunluğu sıvı yoğunluğuna eşit ise cisim, sıvı içerisinde askıda kalır.

Birbirine Karışmayan Sıvıların Yoğunluğu

1. Birbiri içinde çözünmeyen sıvılar, aynı kap içerisinde bulunduklarında yoğunluğu büyük olan sıvı en altta, yoğunluğu küçük olan sıvı ise en üstte kalır.

Günlük Yaşamda Yoğunluğun Önemi

• Gemi yapımında kullanılan maddenin suyun yoğunluğundan az olması sayesinde geminin su üzerinde kalması.
• Uçak yapımında kullanılan alüminyumun gibi yoğunluğu az olan metaller kullanılması.
• Bina yapımında gaz beton (binanın hafif olmasını sağlar) kullanılması.

Su Yoğunluğunun Canlılar İçin Önemi

• Sıvı halde bulunan maddeler soğudukça taneciklerin hareketi yavaşlar, birbirine yakınlaşır, hacmi azalır ve bu sayede yoğunluğu artar. Fakat bu duruma uyum sağlamayan tek sıvı sudur. Suyun en yoğun olduğu sıcaklık 4˚C’tur. Suyun sıcaklığı 4˚C ‘un altına indiğinde yoğunluk azalmaya başlar yani su donarken hacmi artar ve yoğunluğu azalır. Buzun yoğunluğu (0,9 g/cm³) suyun yoğunluğundan (1 g/cm³) az olduğu için buz su yüzeyinde yüzmeye başlar.
• Hava sıcaklığı düştükçe suyun yüzeyi buz ile kaplanır ve buz tabakası gittikçe kalınlaşır. Buz tabakası ısıyı iyi iletmediğinden dolayı hava sıcaklığı düşüş gösterse bile buz, altındaki su kütlesinin sıcaklığını 0 ˚C’ un üzerinde korumaya devam eder.
• Su daima yüzeyden donmaya başlar çünkü su, donmaya başladığında yoğunluğu da azalmaktadır. Böylece buz, su üzerinde yüzer ve dibe batmaz.
• Varsayalım ki su donduğunda yoğunluğu da artsaydı donma olayı zeminden başlayarak yukarı doğru devam eder ve yüzeyde son bulurdu. Bu olay sonucunda göl, akarsu, denizler tamamen donardı ve suda yaşayan canlılar olumsuz etkilenirdi.

Yoğunluk Konu Sonu Testi

1-) Yukarıdaki görselde birbiri içinde çözünmeyen sıvıların kap içerisindeki konumları verilmiştir. Şekilleri dikkati alarak sıvıların yoğunluklarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

A) T>Z>Y>X
B) X>T>Y>Z
C) Y>Z>T>X
D) T>Y>X>Z

2-) Aşağıdakilerden hangisi yoğunluk birimidir?

A) kilometre
B) cal
C) m/s
D) g/cm3

3-) Bardaktaki su ile kovadaki suyun hangi özellikleri aynıdır?
1. Kütle
2. Hacim
3. Yoğunluk

A) Yalnız 1
B) 2 ve 3
C) 1 ve 2
D) Yalnız 3

4-) Hacimleri birbirine eşit X maddesinin kütlesi 10 g, Y maddesinin kütlesi 15 g ve Z maddesinin 25 g’dır. Bu maddelerin yoğunluklarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

A) Z>X>Y
B) Z>Y>X
C) X>Y>Z
D) Y>Z>X

5-) Kütlesi 168 g olan bir taş parçası, içinde 150 cm3 su olan dereceli silindirin içine konulduğunda su seviyesi 210 cm3 e çıkmaktadır. Buna göre bu taş parçasının yoğunluğunu kaç g/cm3 tür?

A) 3 g/cm3
B) 3,8 g/cm3
C) 2,8 g/cm3
D) 2 g/cm3