Suyun Yoğunluğu
Su yaşamımız için en önemli maddelerden biridir. Vücudumuzun büyük bir bölümü sudan oluşur. Diğer canlılar için de bu durum böyledir. Doğada da çok temel bir madde olan suyun kendine has özellikleri vardır. Bu yazıda bu özellikleri incelemek adına suyun yoğunluğu üzerinde duracağız. Hem suyun yoğunluğu nasıl hesaplanır hem de suyun yoğunluğunun özel durumu üzerinde de duracağız.
Yoğunluk yani özkütle birim hacme düşen kütle miktarıdır. Bu nedenle kütlenin hacme bölünmesiyle elde edilmektedir. Birimi de kütle/hacim şeklindedir. Yani suyun yoğunluğu g/ml, g/cm3, kg/m3, kg/l gibi birimlerin tamamı olabilir.
SI birim sisteminde kütle kg ve uzunluk metre ile ifade edildiği için aslında yoğunluk için en doğru birim kg/m3 olacaktır. Ancak sorularda g/cm3 daha yaygın bir birimdir.
Suyun Yoğunluğu Tablosu
Aşağıdaki tabloda saf suyun yoğunluğu sıcaklığa göre verilmiştir. Yoğunluğun sıcaklıkla değişebileceğini unutmamak gerekir.
| Sıcaklık (°C) | Yoğunluk (g/cm3) |
|---|---|
| 0°C | 0.9998 |
| 4°C | 1.0000 |
| 10°C | 0.9997 |
| 21°C | 0.9980 |
| 32°C | 0.9951 |
| 38°C | 0.9931 |
| 49°C | 0.9887 |
| 60°C | 0.9833 |
| 71°C | 0.9772 |
| 82°C | 0.9705 |
| 93°C | 0.9633 |
| 100°C | 0.9586 |
Tabloda yoğunluk birimi olarak g/cm3 kullanılmıştır. 1 cm3 = 1 ml olduğu için bu birimleri g/ml olarak da düşünebilirsiniz.
Tabloda görüldüğü gibi suyun yoğunluğu 4 derece olduğu zaman en yüksek değerine çıkmaktadır. Suyun yoğunluğu deyince genelde 1 alınmasının nedeni budur. +4 derecedeki en yüksek yoğunluğa sahip su temel alınır.
Suyun Yoğunluğunun Özel Durumu
Suyun yoğunluğunun özel bir durumu vardır. Bu özel durum çok önemlidir. Bunu anlamak için öncelikle suyun yoğunluğu nasıl hesaplanır bilmek gerekir. Bütün yoğunluk hesaplarında kütle hacme bölünmektedir.
Sıcaklığın özkütleyi yani yoğunluğu değiştirmesinin nedeni genleşmedir. Sıcaklıkla hacmin artmasıyla birlikte yoğunluk azalacaktır. Çünkü d = m/V formülüne göre hacim yani V artarsa d düşecektir. Bu nedenle diğer birçok maddede sıcaklık arttığında yoğunluk düşmektedir.
Suyun özel durumunda ise 4 dereceye kadar yoğunluk artmakta ancak ondan sonra suyun ısınmasıyla da, soğumasıyla da yoğunluk düşmektedir. Suyun yoğunluğu nasıl artar diyorsanız +4 °C sıcaklıktaki suyu soğutsanız da ısıtsanız da yoğunluğu azalacaktır. Yoğunluğu arttıracak şey suyu +4 °C'ye getirmektir.
Normalde soğuyan maddeler büzülür. Bu nedenle hacimleri azalır ve yoğunlukları artar. Ancak su soğuduğunda büzülmez. Tam tersine hacmi artar. Bu nedenle buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha azdır.
Buz ve Suyun Yoğunluk Karşılaştırması
Yukarıda anlattığımız özel durum gereği buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha düşüktür. Bu sayede buz suyun yüzeyinde kalabilmektedir. Buzun yoğunluğunun daha düşük olması hacminin daha yüksek olmasından kaynaklanmaktadır.
Ağzına kadar su dolu bir sürahi düşünün. İçerisine de bir buz yüzüyor. Buzun bir kısmı sürahiden yukarı doğru çıkmış durumda görünüyor. Bu buz eridiğinde sürahinin taşacağı düşünülür ancak taşmaz. Çünkü buz suya göre daha fazla yer kaplamakta ve eriyen buz yerine gelen su daha az hacimde olduğu için taşma gerçekleşmemektedir.
Suyun bu özel durumunun tabiatta çok faydası vardır. Donan suyun yoğunluğu düştüğü için yukarı çıkar. Bu nedenle göl ve denizler yüzeyden donmaya başlar.
Su kütlelerinin yüzeyinin donmasına rağmen altının sıvı olarak kalabilmesi altta balıklar gibi canlıların hayatta kalması açısından önemlidir.
Yararlanılan Kaynak: USGS
Etiketler:
Son Eklenenler
- Tarımla İlgili Meslekler
- Matematiği İyi Olmayanlar Hangi Mesleği Seçmeli?
- Antropoloji Nedir?
- Dünyanın Kaç Türlü Hareketi Vardır?
- Toplumsal Düzeni Sağlayan Kurallar Nelerdir?
- Cumhuriyet Yönetiminin Değerleri Nelerdir?
- İklim ve Hava Olayları Arasındaki Fark
- 1 Asal Sayı Mıdır?
- Homeostasi nedir?
- 2 ile Bölünebilme Kuralı