3.1. Yoğunluk (Özkütle)
Bir maddenin birim hacminin kütlesine o maddenin yoğunluğu (öz kütlesi) denir.
Yoğunluk d harfi ile gösterilir. Yoğunluk saf maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
Örneğin: Suyun yoğunluğu 1 g/cm
3
, demirin yoğunluğu ise 7,8 g/cm
3
tür.
Bazı maddeleri birbirinden ayırt etmek kolaydır. Örneğin su ile sütü birbirinden
kolaylıkla ayırt edebiliriz. Fakat etil alkol ile suyu kolay kolay ayırt edemeyiz. Maddeleri
birbirinden ayırt edebilmek için öz kütle, erime noktası, donma noktası, esneklik ve öz ısı
gibi ayırt edici özelliklerden yararlanılır. Bir maddenin birim hacminin kütlesine öz kütle
veya yoğunluk denir. Birim hacim olarak 1 cm
3
, kütle birimi olarak da gram alırsak öz kütle
birimi g/cm
3
olur.
Hacim (V): Bir maddenin uzayda kapladığı yere hacim denir.
Kütle (m): Bir maddenin sahip olduğu madde miktarına kütle denir.
Öz kütle (d): Bir maddenin öz kütlesi, o maddenin kütlesinin hacmine oranıdır.
Öz kütle Ģu bağıntıyla bulunur:
ÖĞRENME FAALĠYETĠ–3
AMAÇ
ARAġTIRMA34
Bir maddenin kütlesi ile hacmi orantılı değiĢmektedir. Aynı madde için kütlenin
hacme oranı sabittir. Uluslararası birim sisteminde (SI) kütlenin birimi kg, hacmin birimi
m
3
tür. Buna göre öz kütlenin birimi kg/m
3
olur. Yani hacmi 1 m
3
olan cismin kütlesi, öz
kütleyi verir. Günlük yaĢantıda ve laboratuvar ortamında kütle birimi olarak gram (g), hacim
birimi olarak litre (Ɩ) veya santimetreküp (cm
3
) kullanılmaktadır.
Buna göre öz kütle birimi g/Ɩ veya g/cm
3
veya SI birim sisteminde katılar için öz kütle
birimi kg/ m
3
tür.
Bazı yoğunluk birimleri aĢağıdaki tablodaki gibidir.
Madde Yoğunluk (g/cm
3
)
Altın 19,30
Cıva 13,60
KurĢun 11,30
Bakır 8,90
Demir 7,80
Su 1,00
Etil alkol 0,81
Zeytinyağı 0,92
AhĢap (0,4-1,3)
Tablo 3.1: ÇeĢitli katıların öz kütleleri (g/cm
3
)
SI birim sisteminde öz kütle birimi kg/ m
3
tür. Aynı ebat ve büyüklükte olan iki farklı
cisimlerden tahtanın ve çeliğin Tablo 3.1’den faydalanarak aĢağıdaki değerleri bulunur.
ġekil 3.1: Çeliğin yoğunluğu (7800 kg/ m3
) ve tahtanın yoğunluğu (500 kg/ m3
)
Katı ve sıvı maddelerin, sıcaklığı sabit kalmak koĢulu ile kütle ve hacmi doğru
orantılı olarak değiĢir. Grafiğin eğimi öz kütleyi verir.
Grafik 3.1: Sıcaklık sabit kütle hacim grafiği35
Sıcaklık sabit kalmak koĢulu ile hacim veya kütle artsa bile öz kütle değiĢmez. Öz
kütle maddelerin hacmine veya kütlesine bağlı değildir (Grafik 3.2).
Grafik 3.2: Öz kütle-kütle ve öz kütle-hacim grafiği
bağıntısı kullanılarak maddelerin yoğunluklarını bulabiliriz.
Örnek 1: Demir küpün boyutları (1cm x 3 cm x 4 cm) Ģeklindedir. Kütlesi ise 94,8 g
olduğuna göre öz kütlesi nedir?
V = 1 x 3 x 4 = 12 cm
3
m = 94.8
d = ?
v
d
m
7.9
12
94.8
d d= 7,9 g/cm
Bir maddenin birim hacminin kütlesine o maddenin yoğunluğu (öz kütlesi) denir.
Yoğunluk d harfi ile gösterilir. Yoğunluk saf maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
Örneğin: Suyun yoğunluğu 1 g/cm
3
, demirin yoğunluğu ise 7,8 g/cm
3
tür.
Bazı maddeleri birbirinden ayırt etmek kolaydır. Örneğin su ile sütü birbirinden
kolaylıkla ayırt edebiliriz. Fakat etil alkol ile suyu kolay kolay ayırt edemeyiz. Maddeleri
birbirinden ayırt edebilmek için öz kütle, erime noktası, donma noktası, esneklik ve öz ısı
gibi ayırt edici özelliklerden yararlanılır. Bir maddenin birim hacminin kütlesine öz kütle
veya yoğunluk denir. Birim hacim olarak 1 cm
3
, kütle birimi olarak da gram alırsak öz kütle
birimi g/cm
3
olur.
Hacim (V): Bir maddenin uzayda kapladığı yere hacim denir.
Kütle (m): Bir maddenin sahip olduğu madde miktarına kütle denir.
Öz kütle (d): Bir maddenin öz kütlesi, o maddenin kütlesinin hacmine oranıdır.
Öz kütle Ģu bağıntıyla bulunur:
ÖĞRENME FAALĠYETĠ–3
AMAÇ
ARAġTIRMA34
Bir maddenin kütlesi ile hacmi orantılı değiĢmektedir. Aynı madde için kütlenin
hacme oranı sabittir. Uluslararası birim sisteminde (SI) kütlenin birimi kg, hacmin birimi
m
3
tür. Buna göre öz kütlenin birimi kg/m
3
olur. Yani hacmi 1 m
3
olan cismin kütlesi, öz
kütleyi verir. Günlük yaĢantıda ve laboratuvar ortamında kütle birimi olarak gram (g), hacim
birimi olarak litre (Ɩ) veya santimetreküp (cm
3
) kullanılmaktadır.
Buna göre öz kütle birimi g/Ɩ veya g/cm
3
veya SI birim sisteminde katılar için öz kütle
birimi kg/ m
3
tür.
Bazı yoğunluk birimleri aĢağıdaki tablodaki gibidir.
Madde Yoğunluk (g/cm
3
)
Altın 19,30
Cıva 13,60
KurĢun 11,30
Bakır 8,90
Demir 7,80
Su 1,00
Etil alkol 0,81
Zeytinyağı 0,92
AhĢap (0,4-1,3)
Tablo 3.1: ÇeĢitli katıların öz kütleleri (g/cm
3
)
SI birim sisteminde öz kütle birimi kg/ m
3
tür. Aynı ebat ve büyüklükte olan iki farklı
cisimlerden tahtanın ve çeliğin Tablo 3.1’den faydalanarak aĢağıdaki değerleri bulunur.
ġekil 3.1: Çeliğin yoğunluğu (7800 kg/ m3
) ve tahtanın yoğunluğu (500 kg/ m3
)
Katı ve sıvı maddelerin, sıcaklığı sabit kalmak koĢulu ile kütle ve hacmi doğru
orantılı olarak değiĢir. Grafiğin eğimi öz kütleyi verir.
Grafik 3.1: Sıcaklık sabit kütle hacim grafiği35
Sıcaklık sabit kalmak koĢulu ile hacim veya kütle artsa bile öz kütle değiĢmez. Öz
kütle maddelerin hacmine veya kütlesine bağlı değildir (Grafik 3.2).
Grafik 3.2: Öz kütle-kütle ve öz kütle-hacim grafiği
bağıntısı kullanılarak maddelerin yoğunluklarını bulabiliriz.
Örnek 1: Demir küpün boyutları (1cm x 3 cm x 4 cm) Ģeklindedir. Kütlesi ise 94,8 g
olduğuna göre öz kütlesi nedir?
V = 1 x 3 x 4 = 12 cm
3
m = 94.8
d = ?
v
d
m
7.9
12
94.8
d d= 7,9 g/cm