ATÖLYE ÇALIŞMASI II

Malzemelerin koflullar› de¤ifltikçe fiziksel özellikleri de de¤iflir. Malzemeler üzerinde önemli bir etki sıcaklıktır.

İletim yoluyla yayılma en iyi katılarda, katılar içinde ise metallerde iyidir.

Işınım, güneş ışığında olduğu gibi elektromanyetik ışıma yoluyla ısı aktarımıdır.

İletim, bir malzemenin kendi içerisinde ya da temas halinde olan iki malzeme arasında olur.

Taşınım, katı bir yüzey ile bir akışkan (sıvı veya gaz) arasındaki ısı transferidir ve kütlenin bir bölgeden başka bir bölgeye hareketine bağlıdır.

Isının ne kadar hızlı transfer olduğunu ifade eder ve ısı akışı olarak adlandırılır.

Yapacağınız deneyde inceleyeceğiniz fiziksel nicelik metallerin ısıl iletim özelliğidir. Isıl iletim metalin cinsine ve boyutlarına (uzunluğu, kesit alanı) bağlıdır.

Metallerde ısı iletiminin sıcaklık farkına, yapıldığı malzemeye ve geometrik yapısına bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir

Aynı geometrik yapıya sahip fakat farklı malzemeden yapılmış metallerin ısı iletimleri de farklı olur. Bir diğer deyişle, aynı uzunlukta ve aynı kesit alanına sahip iki metal çubuk farklı malzemelerden yapılmış ise ısı iletimleri farklı olur.

Arızalı olduğunu düşündüğünüz cihazları kesinlikle tamir etmeye çalışmamak güvenlik önlemlerindendir.

• Elektrik çarpmaları ile ilgili ilk yardım bilgilerini öğreniniz. İlk yardım uygulamak durumunda kalırsanız, aceleci ve heyecanlı olmamaya çalışınız. Aksi halde olası bir kazaya uğramış arkadaşınızın yaşamını yitirmesine neden olabilirsiniz.
• İlk yardım gereçlerinin kullanılabilir durumda olduğundan emin olunuz.
• Gerekli ilk yardım merkezlerinin telefon numaralarını kolayca ulaşabileceğiniz bir yere not ediniz.
• Deney araç ve gereçlerinizin doğru çalıştığından emin olunuz.
• Arızalı araç ve gereçleri laboratuvarda sorumlu görevliye bildiriniz.
• Arızalı olduğunu düşündüğünüz cihazları kesinlikle tamir etmeye çalışmayınız.
• Deney düzeneğinizdeki elektrikli ısıtıcıyı kullanmadan önce izin alınız.
• Devrenin kurulma aşamalarında ısıtıcıyı çalıştırmayınız ve bu konuda arkadaşlarınızı uyarınız.

• Ölçüm alırken ellerinizi devredeki ısıtıcıya temas ettirmeyiniz.
• Isıtıcının sıcak yüzeyine dokunmayınız.
• Ölçüm alırken arkadaşlarınızla konuşmayınız. Dikkatli olunuz, dalgınlık
yapmayınız.
• Mecbur olmadıkça enerji altında sürekli çalışmayınız.
• Ölçümlerinize ara verdiğinizde güç kaynağınızı mutlaka kapatınız.
• Bütün dikkatinizin yaptığınız iş üzerinde olmasına özen gösteriniz.
• Aceleci ve telaşlı olmayınız. Sakin olunuz.
• Arkadaşlarınıza şaka yapmayınız.

Sadece sıcaklık farklılıklarından kaynaklanan enerji aktarımına ısı akışı veya ısı aktarımı adı verilir ve aktarılan enerjiye ısı denir.

Işınım, güneş ışığında olduğu gibi elektromanyetik ışıma yoluyla ısı aktarımıdır.

Kesit alanları farklı olan bu çubukların ısıyı iletmeleri de farklı olur. Metalin kesit alanının iki katına çıkmasıyla üzerinden akan ısı miktarı da iki katına çıkar. Isı akışı, çubuğun kesit alanı (dolayısıyla kalınlığı) ile doğru orantılıdır. Bununla birlikte, metal çubuğun
kesit alanını değiştirmeden yalnızca uzunluğu iki katına çıkarılırsa, ısı akışı yarıya düşer. Metalin uzunluğu ile ısı akışı ters orantılıdır. Burada şu duruma dikkat edelim. Metal çubuğun uçları arasındaki sıcaklık farkı DT = TH - TC aynı kaldığını kabul ediyoruz. Sıcaklık farkı değişirse, çubuktan akan ısı miktarı değişecektir

11. Cam tüp tutucu
12. Metal beher
13. Cam beher (250 ml)
14. Plastik dereceli silindir 
15. Karıştırıcı cam çubuk
16. Termometre 
17. Damlalık (pipet)
18. Beyaz taş (200 g)

Deney boyunca bir dakika aralıklarla on iki ölçüm aldıktan sonra deneyinizi sonlandırabilirsiniz ve kronometreyi durdurunuz ve sıfırlayınız.

• Karıştırıcı cam çubuk ile metal beherdeki suyu deney süresince ara sıra karıştırınız.
• Son ölçümünüz olan t=12 dakika ölçümünüzü aldıktan sonra, deneyinizin bu aşamasını da tamamlamış olacaksınız.
• Kronometreyi durdurunuz ve sıfırlayınız.
• Isıtıcının sıcaklık ayarını kapalı konuma getiriniz. Isıtıcının sıcak yüzeyine temas etmemeye dikkat ediniz.
• Ölçümlerini aldığınız bakır çubuğu mendil veya kağıt peçete ile tutarak deney düzeneğinden çıkarınız.

t=0 ve t=12 dakikalık zaman aralığında elde ettiğiniz grafiklerde, değişimin tüm periyot boyunca doğrusal bir değişim olmadığını göreceksiniz. Bununla birlikte, ilk bir kaç dakikalık zaman aralığında metal çubuğun sıcaklığının ilerleyen zamanlara göre daha yavaş bir şekilde arttığını grafiklerden görebilirsiniz

1. Elektrikli ısıtıcı taban
2. Destek taban
3. Çift taraf­lı tutturucu
4. Mantar uçlu kıskaç
5. Destek çubuğu 
6. Destek çubuğu 
7. U-şeklinde bakır çubuk
8. U-şeklinde bakır çubuk
9. U-şeklinde bakır çubuk
10. U-şeklinde alüminyum çubuk