DÜNYA

Gücüne Güvenen Gelsin: Sıvılar Sıkıştırılabilir mi?

Maddenin malum halleri olan katı, sıvı ve gaz arasından katının ve gazın belirli bir güç uygulanmış olduğu vakit sıkıştırılabildiğini biliyoruz. Peki, sıvı haldeki maddeleri bir halde sıkıştırmak mümkün mü? Sıvılar sıkıştırılabilir mi sorusunun yanıtı için maddenin en minik parçası olan atom ve molekülleri incelememiz gerekiyor.

Ortaokuldaki fen bilgisi dersini hatırlayın. Öğretmen sınıfa elinde erimeye yüz tutmuş bir buzla geldi ve bunun, suyun katı hali bulunduğunu söylemiş oldu. Sonrasında elindeki buzu bir kaba koyarak ısıttı ve bunun, suyun sıvı hali bulunduğunu söylemiş oldu. Suyu birazcık daha ısıttı ve çıkan buharı göstererek bunun, suyun gaz hali bulunduğunu söylemiş oldu. Kısaca maddeler doğada katı, sıvı ve gaz halinde bulunurlar. Bir de plazma var fakat mevzumuz o değil.

Maddenin en malum üç hali olan katı, sıvı ve gaz arasından katının ve gazın belirli bir güç uygulanarak sıkıştırıldığını biliyoruz. Peki, sıvılar sıkıştırılabilir mi? Bu probleminin yanıtı için ortaokul fen bilgisi dersinden birazcık daha fazlasına ihtiyacımız var bu sebeple bu probleminin yanıtı maddenin en minik parçası olan atom ve moleküllerde gizli saklı. Gelin sıvılar sıkıştırılabilir mi sorusunu birazcık yakından inceleyelim.

Maddenin katı, sıvı ve gaz halinin farkları nedir?

katı, sıvı, gaz

Her şey maddedir ve maddeler atomlardan oluşur. Atomların oluşturduğu minik gruplar ise molekül olarak adlandırılır. Bu tanımları birazcık daha anlaşılır hale getirmek için lego bloklarını düşünebilirsiniz. Bir lego setinin önünüzde birleştirilmemiş halde açık bulunduğunu düşünün. Her bir lego parçasını atom, lego parçalarından oluşturduğunuz blokları ise moleküller olarak düşünebilirsiniz. 

İşte molekül dediğimiz atom grupları tam olarak maddenin katı, sıvı ya da gaz halinde olmasının nedenidir. Eğer bu gruptaki atomlar sıkı sıkıya birbirine bağlıysa madde katı halde, atomlar birazcık daha gevşekse madde sıvı halde, atomlar baya baya gevşekse madde gaz halde anlama gelir. 

Katı, sıvı ve gaz halin en malum örneği sudur. Bir kaptan bir kaba kolayca akan ve konulduğu kabın şeklini alan sıvı haldeki suyu soğutursanız atomlar yakınlaşır katı haldeki buza dönüşür fakat sıvı haldeki suyu ısıtırsanız atomlar birbirinden uzaklaşır ve gaz halindeki buhara dönüşür.

Katılar ve gazlar nasıl sıkıştırılıyor?

atom

Katı haldeki maddelerin atom grupları aslına bakarsan birbirine epey yakın konumdadır. Bundan dolayı katı maddeler üstünde uygulayacağınız bir kuvvet, maddenin tepki sınırını aşarsa fizyolojik bütünlük yok olur. İçi dolu plastik bir topu yere atarsanız kuvvetin etkisine tepki olarak sekerken, aynı topa ayağınızla basarsanız parçalanır. Kısaca sıkıştırmanın her madde için ayrı bir sınırı var.

Gaz halindeki maddeler ise sıkıştırmaya en uygun durumdaki maddelerdir. Birazcık detaylandırmak gerekirse; 3 litrelik kapalı bir kaba yalnızca 3 litre sıvı koyabilirsiniz sadece 3 litrelik kapalı bir kaba tam 600 litre gaz sıkıştırılabilir. Bunun pek oldukça örneğini günlük hayatta görüyoruz. Bu aşamada mühim olan gazın dışarı çıkacağı bir boşluk yaratmadan bu sıkıştırma işlemini gerçekleştirmektir. 

Sıvılar sıkıştırılabilir mi?

okyanus

Evet, sıvı dahil maddenin her halini sıkıştırmak mümkün. Sadece bu aşamada mühim olan sıkıştırma işlemi için ihtiyaç duyulan kuvvettir. Kimi zaman sıvı haldeki bir maddeyi sıkıştırmak için o denli büyük bir kuvvet gerekir ki sıvılar sıkıştırılabilir mi sorusunun yanıtına ‘Yok artık!’ yanıtı vermek doğru görünebilir. 

Sıvıların sıkıştırılabildiğinin en büyük kanıtını doğada görüyoruz. Okyanusların dibinde bulunan su hacmi, üstünde bulunan su hacmi tarafınca sıkıştırılır. Bundan dolayı okyanusların dibinde bulunan su oldukça daha yoğundur. Okyanusun, altına yapmış olduğu baskının kuvvetini düşündüğümüz vakit neden bu durumun olanaksız şeklinde göründüğünü anlayacaksınız.

Sıvıları sıkıştırabiliyoruz sadece bu işlem esnasında karşımıza viskotize olarak adlandırılan bir netice çıkıyor. Bunun anlamı, sıvının sıkıştırıldıkça akış direncinin ve yoğunluğunun artmasıdır. Kısaca atmosfer basıncı altında sıkıştırılan bir sıvı maddenin atomları daha azca kayma eğilimi gösterir ve suyun akışkanlık oranı azalır. 

Netice: bırakın dağınık kalsın

katı, sıvı, gaz

Başlıkta yönelttiğimiz sıvılar sıkıştırılabilir mi sorusunun yanıtı, evet sıkıştırılabilir. Sadece bu aşamada hesaplanması ihtiyaç duyulan bir yarar – zarar hesabı var. Bu hesaba bakılırsa sıvıları sıkıştırmak için ihtiyaç duyulan kuvvetin büyüklüğü ile sıvıyı sıkıştırdığımız vakit aldığımız verim birbirini tutmuyor. Esasen sıkıştırıldığı vakit sıvının sıvılıktan çıktığını da düşünürsek bunun üstüne çalışmak pek de verimli bir iş değil.

600 litre gazın 3 litrelik yer kaplaması şeklinde bir verimlilik sistemi yaratılana kadar sıvıların olduğu haliyle daha işlevsel bulunduğunu söylemek mümkün. Eğer bigün, su buharını bu şekilde hapsedersek ve vanayı açtığımız vakit süratli bir soğutma ile kayıpsız oranda sıvı elde edersek neler olabileceğini düşlemek bile insanı mutlu ediyor.

Maddenin katı, sıvı ve gaz hali üstünden sıvılar sıkıştırılabilir mi sorusunu yanıtladık ve maddenin en minik halleri olan atom ve moleküllerden bahsettik. Anlattıklarımızın hepsi bugüne dek yapılmış olan bilimsel çalışmaların sonuçlarıdır. Yarın kim bilir tüm bu dediklerimiz yalanlanır ve karşımıza kimbilir nasıl buluşlar çıkar. 



İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu

Reklam Engelleyici Algılandı

Sitedeki içerikleri görüntülemek için lütfen reklam engelleyiciyi kapatın veya bu site için izin verin.