Özkütle

Öz kütle Öz kütle kavramı günlük hayatımızda çokça karşımıza çıkan, fiziksel anlam anlamda da sabit Sıcaklık ve basınç altında birim hacimdeki değişmeyen madde miktarına ne diyoruz?
Öz kütle diyoruz.
Yani öz kütleye baktığımızda şöyle Birim hacimdeki madde miktarı diye bir tanımlayalım.
Birim hacimdeki.
Madde miktarı.
Şimdi şöyle düşünelim.
Elimize bir bardak su aldık.
Elimize aldığımız bir bardak suyun nesi var?
Hem bir em kadar kütlesi var ve o kadar da hacmi var.
Bu bardağı biraz daha büyütelim.
Bir sürahi su almış olalım.
Bu bir sürahi.
Aldığımız suya baktığımızda işte iki cam kadar kütlesi varken bu sefer kütle ile birlikte hacminin de arttığını, iki ve kadar da hacminin olduğunu görüyorum.
Daha sonra büyük bir şişe su var diyelim ve bu büyük şişe suya baktığımda yine 3 am kadar kütle varken 3 ve kadar da hacmin olduğunu söylüyorum.
Yani sabit sıcaklık ve basınç altında ne gözlemliyorum?
Kütle artarken hacmin de artıyor.
Baktığımda bir bardak su da, bir sürahi su da, bir şişe su da hepsinin tadı nasıldır?
Aynıdır.
Çünkü hepsinin öz kütlesi aynı olmuş oluyor.
O zaman ben buraya ne söyleyeceğim?
Kütle hacım grafiğine baktığımda.
Kütle hacim grafiğine baktığımda şöyle sıfırdan başlanacaktır.
Kütle en kadarken hacmi mv kadar olduğunu, kütle min 2 am kadarken hacim 2 ve kütle 3 am kadarken hacmin 3 ve kadar olduğunu söyleyeceğim ve şöyle lineer bir grafik gözlemlediğim den bahsetmiş olucam.
Bunu söyledikten sonra.
Şuna bakalım.
Bu grafiğin eğimi bize neyi verecek?
Yani şöyle alfa kadar bir eğim var.
Baktığımızda bu grafiğin eğimi karşı bölü komşu demek değil miydi?
Bakıyorum mesela şu noktanın eğimine baktığımda em bölü b'yi görüyorum. Şu noktanın eğimine baktığımda 2 am 2 ve yi görüyorum ve bu noktanın eğimine baktığımda 3 am bölü 3 b'yi görüyorum.
Sürekli bir sabite gittiğini görüyoruz değil mi?
O zaman bu eğim bize bir sabiti veriyor.
O da ne oluyor?
Öz kütle olmuş oluyor.
O zaman ben öz kütleyi matematiksel olarak modellemek istersem D ile gösteriyorum.
Kütle bölü hacim olarak ifade ediyorum.
Peki bunların birimini yazalım.
Kütlenin birimi neydi?
Kütlenin birimi uluslararası birim sisteminde.
Kilogram da hacmin birimi neydi?
Hacmin birimi de metreküp dü.
O zaman ne söyleyeceğiz?
Öz kütlenin birime kilogram bölü metre küp olarak ifade edilir diyeceğiz.
Aynı zamanda öz kütle maddeler için nasıl bir özelliktir?
Maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
Öz kütlesi farklıysa bu maddelerin farklı maddeler olduğunu söyleyebiliriz.
Bunu ifade ettikten sonra birimini kilogram bölü metreküp olarak ifade ettiğim gibi gram bölü santimetre küp olarak da ifade edebilirim.
Ama burada gösterdiğim şu birim uluslar arasındaki uluslararası birim sistemindeki gösterimi şeklinde ele alıyoruz.
Devam ederken karışımların öz kütlesine bakalım.
İki farklı öz kütleye sahip sıvıyı karıştıralım.
Yine sabit sıcaklık ve basınç altında karıştırmış olalım.
Diyelim ki bu kapta en bir kütleli ve bir hacimle ve de bir öz kütleli bir sıvı var.
Bu kapta da emici kütleli ve iki hacimli ve de iki öz kütleli bir sıvı olsun.
Şimdi buraya baktığımız da ben bu iki tane sıvıyı birbirine karıştırdım da ne olacak?
Birbirine karışan sıvılar olsun.
Ne yapacağım bu kapta birleştirmiş olalım.
Bu kapta birleştirdikten sonra ne gözlemleyeceğiz?
M1 + emek yani toplam kütle buraya gelmiş olacak. Buraya da ne gelmiş olacak?
Toplam hacim O zaman karışımın öz kütlesine baktığımda homojen olarak karışan iki tane farklı sıvı ise ben bunları bu şekilde aldığımda ne yapacağım?
Küplerin toplamı bölü hacimlerinin toplamı bana neyi verecek?
Karışımın öz kütlesini vermiş olacak.
Eğer birden fazla madde olmuş olsaydı yani iki tane kaplı 3-4-5 tane olmuş olsaydı ne yapacaktım?
Her defasında karışımı ifade ederken toplam kütle gölü toplam hacim oranı bize neyi verecekti?
Karışımın öz kütlesini vermiş olacaktı.
Peki bu karışımlar ifade edilirken şöyle söylense de eşit kütle de bu sıvılar eşit kütle de alınarak karıştırılıyor.
Ya da şunu söyleseydi eşit hacimde, eşit hacimde alınarak karıştırılıyor deseydi bu sefer nasıl yapacaktık?
Yine aslında bu matematiksel modelden geliyor.
Eşit kütle de yazacağım ve eşit hacimde yazacağım.
Eğer eşit kütle de algım da karışımın öz kütlesini sorarsa şu şekilde yazıyoruz.
İki çarpı birincinin öz kütlesi çarpı, ikincinin öz kütlesi bölü öz kütlelerinin toplamı olarak ifade edilir.
Eğer eşit hacimde alınırsa, bu sefer de karışımın öz kütlesi, öz kütlelerinin toplamının aritmetik ortalaması alınarak ifade edilir diyecektik.
Peki bu karışım değeri hangi aralıkta dır?
Bu karışım değeri bu iki öz kütlenin arasındadır.
Yani büyük olandan fazla değildir ya da küçük olandan daha az değildir.
Şöyle ele alalım.
Diyelim ki, örneğin de 1'in öz kütlesi de 2'nin öz kütlesinden küçük olmuş olsun.
Peki, karışımın öz kütlesi nedir?
Bu iki değer arasında bir değerdir.
Yani de birden küçük olamaz de 2'den de n olamaz, büyük olamaz.
İşte bu karışımın alabileceği değerler, bu iki öz kütle arasındaki değerler kadardır.
Diye ifade edeceğiz.
Sıkça Sorulan Sorular

 

Özkütle (yoğunluk) nedir?

 

  • Özkütle tanımı: Sabit sıcaklık ve basınçta maddenin birim hacimdeki madde miktarına yani maddenin birim hacimdeki kütlesine özkütle denir. Özkütlenin diğer bir adı da yoğunluktur.
  • Bir maddenin özkütlesi, o maddenin 1 cm3 hacminin kaç gram kütleye eşit olduğunu söyler.
  • Maddenin ayırt edici bir özelliğidir.
  • Özkütle d sembolü ile gösterilir.
  • Özkütle SI birimi kg/m3’tür. Bununla birlikte kg/m3 birimi de özkütle ile ilgili sorularda sık sık karşımıza çıkar.
  • Türetilmiş büyüklüktür.
  • Özkütleyi doğrudan ölçen bir ölçüm aracı yoktur, özkütle hesaplanır.

Yoğunluk ve özkütle aynı şey midir?

 

Evet, ikisi de birim hacmin kütlesini ifade eden eş anlamlı sözcüklerdir.


Özkütle nasıl bulunur?

 

Özkütle, maddenin kütlesinin hacmine bölünmesi ile bulunur. Bir maddenin özkütlesi aşağıdaki matematiksel ifade ile hesaplanır.

Özkütle formülü:

 

 

 d: özkütle

m: kütle 

V: hacim

 

Bir cismin kütle-hacim grafiğinin yardımıyla da özkütle bulunabilir. Kütle-hacim grafiğinin eğimi özkütleyi verir.


Özkütle neye bağlıdır?

 

Matematiksel modelin de çıkarabileceğimiz gibi özkütle, maddenin kütle ve hacmine bağlıdır.

 

Sabit sıcaklık ve sabit basınç altında maddenin kütlesi veya hacmi değiştiğinde özkütle değişmez. Örneğin, sabit sıcaklık ve sabit basınç altındaki bir bardak su ve bir kova suyun özkütlesi aynıdır. Maddenin ayırt edici özelliği olması sebebiyle bu durum önemlidir.


Suyun özkütlesi nedir?

 

+4 ℃’de saf suyun özkütlesi 1 g/cm3tür.


Günlük hayatta karşılaştığımız bazı maddelerin özkütleleri nelerdir?

 

Tablo: Bazı Maddelerin Özkütleleri (15 ℃ ve 1 atm)
Madde Özkütle (g/cm3)
etil alkol 0,81
zeytinyağı 0,92
su 1,00
demir 7,80
bakır 8,90
kurşun 11,30
cıva  13,60
altın 19,30

 


 

Karışımların özkütlesi nasıl bulunur?

 

Birbirine türdeş olarak karışabilen iki sıvıdan oluşan karışımın özkütlesi, karışımı oluşturan sıvıların toplam kütlesinin toplam sıvı hacmine bölünmesi ile bulunur.

 

dkarışım = mkarışım / Vkarışım 

Madde ve Özellikleri
Madde ve Özellikleri Konusu 2 / 4
Özkütle
Özkütle