Fizik-Kimya-Matematik
Namdar Gürsönmez
13/11/2019 - 14:45

Hava Termometresi

Yaş:
14
Zorluk:
Orta

Maddeyi oluşturan tanecikler çarpışmalar sırasında birbirlerine enerji aktarır. Bu yüzden farklı taneciklerin anlık enerjileri birbirinden farklıdır ve sürekli değişir.

Sıcaklık tanım olarak maddeyi oluşturan taneciklerin ortalama hareket enerjisinin bir ölçüsüdür. Farklı sıcaklıktaki maddeler birbirine temas ettiğinde, sıcaklıkları eşitlenene kadar, sıcak olandan soğuk olana ısı akışı gerçekleşir.

Sıcaklığı ölçmek için kullanılan termometreler maddelerin genleşme ve büzülme özelliklerinden yararlanılarak üretilir.

Katı, sıvı ve gazlardan yararlanılarak çeşitli termometreler yapılabilir. Günümüzde sıvılı ve metal termometreler daha yaygındır.

Sıvılı termometrelerdeki hazne cıva veya alkol gibi sıvılarla doldurulur. Termometre bir malzemeye temas ettirildiğinde ısı akışı başlar. Eğer malzeme termometreden daha sıcaksa termometre ısınmaya başlar ve bu sırada haznedeki sıvı genleşir. Aksi durumdaysa termometre soğumaya başlar ve bu sırada haznedeki sıvı büzüşür. Malzemenin sıcaklığı, bu değişimler gözlemlenerek tespit edilir.

Gaz termometrelerinde ise sıcaklığı ölçülecek malzeme, içerisinde gaz bulunan bir hazneye temas ettirilir ve gazın genleşmesinden ya da büzüşmesinden yararlanılarak sıcaklık ölçümü yapılır. Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak bir hava termometresi düzeneği tasarlayacağız.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_nelere_ihtiyacimiz_var.jpg

Nelere İhtiyacımız Var?

  • 1 adet 1,5 x 1,5 x 42 cm boyutlarında tahta
  • 1 adet 9 x 9 cm boyutlarında duralit
  • 2 adet 1,5 x 1,5 x 9 cm boyutlarında tahta
  • 1 adet 2 cm uzunluğunda vida
  • 1 adet 5 mm çapında, 15 cm uzunluğunda uçları açık cam boru
  • 1 adet 1,5 x 15 cm uzunluğunda yapışkanlı kâğıt şerit
  • 1 adet 250 ml’lik beherglas veya su bardağı
  • 1 adet kapaklı, 330 ml’lik PET şişe
  • Kırmızı gıda boyası
  • Makas
  • Tornavida
  • Çift taraflı bant
  • Silikon tabancası ve silikon
  • Saç kurutma makinesi

Uyarı:

Kesici ve delici aletler dikkatli kullanılmalıdır.

 

Ne Yapıyoruz?

. Bu aşamada hava termometresinin taban kısmını hazırlıyoruz.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_1.1.jpg

 

Çift taraflı bant kullanarak 1,5 x 1,5 x 9 cm boyutlarındaki tahta parçalarını duralitin tabanına sabitleyelim.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_1.2.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_1.3.jpg

 

. 1,5 x 1,5 x 42 cm boyutlarındaki tahtayı, görseldeki gibi, taban kısmına vidalayarak sabitleyelim.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_2.1.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_2.2.jpg

 

. Bu aşamada cam boruyu PET şişenin kapağına sabitliyoruz.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_3.1.jpg

 

PET şişenin kapağında, makas kullanarak, cam borunun geçebileceği bir delik açalım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_3.2.jpg

 

Yaklaşık 1,5 cm’si kapağın altında kalacak şekilde cam boruyu delikten geçirelim.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_3.3.jpg

 

Cam boru ile kapak arasındaki bölümü silikon ile hava geçirmeyecek şekilde dolduralım. Kapağı şişeye takalım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_3.4.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_3.5.jpg

 

Bu aşamada, PET şişeye yerleştirdiğimiz cam boru ve yapışkanlı kâğıt şeridi düzeneğimize ekliyoruz.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.1.jpg

 

Çift taraflı banttan 10 cm keselim ve görseldeki gibi tahtaya yapıştıralım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.2.jpg

 

Aynı şekilde yapışkanlı kâğıt şeridi görseldeki gibi tahtaya yapıştıralım

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.3.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.4.jpg

 

Yapışkanlı kâğıt şeridi cetvel ve kalem kullanarak eşit aralıklarla işaretleyelim.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.5.jpg

 

Çift taraflı bandın koruyucusunu sökerek şişeyi düzeneğimize yapıştıralım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.6.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_4.7.jpg

. Cam borunun boşta kalan ucunu 250 ml’lik beherglas veya su bardağının içinde kalacak şekilde düzeneğin taban kısmına yerleştirelim.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_5.1.jpg

 

. Beherglasın içine 250 ml su dolduralım ve kırmızı renkli gıda boyası ekleyelim. Artık düzeneğimiz hazır.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_6.1.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_6.2.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_6.3.jpg

 

Havanın genleşmesi için saç kurutma makinesini sıcak hava üfleyecek şekilde ayarlayıp şişeye 30-40 saniye boyunca tutalım ve neler olduğunu gözlemleyelim.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/hava_termometresi_yapalim_7.1.jpg

 

Ne OIdu?

Hava termometremiz, havanın genleşmesi veya büzüşmesi sonucu, renklendirdiğimiz suyun cam boruda yükselmesi veya alçalması ile bize havanın sıcaklığındaki değişimi gösterir.

PET şişeyi ısıttığımızda genleşen bir miktar hava beherde bulunan sudan dışarı çıkar ve bir miktar renkli su cam boruda yukarıya doğru yükselir. PET şişedeki hava soğumaya başladığında cam borudaki su tekrar aşağı doğru iner.

 

 

Hava termometremizi önce güneşli bir ortama götürelim ve yükselen sıvı seviyesini bir duvar termometresinden yararlanarak işaretleyelim. Sonra soğuk bir ortama götürüp yine sıcaklık değerini işaretleyelim. İki işaret arasındaki boşluğu eşit aralıklara bölerek hava termometremizi ölçeklendirebilir ve böylece termometremizi kullanarak sıcaklık değişimlerini ölçebiliriz.

Gazlar sıvılara göre daha çabuk genleştikleri için gaz termometreleri sıvılı termometrelere göre daha hassas ölçümler yapar.

 

Kaynak:
  • Komisyon,8. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.
 
Yazar Hakkında:
Namdar Gürsönmez
Fen Bilimleri Öğretmeni
İzmir Çiğli-Karşıyaka Aydoğan Yağcı Bilim ve Sanat Merkezi

Fizik-Kimya-Matematik

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kendi yaptığımız spektroskobu kullanarak ışığı bileşenlerine ayırıyoruz.

Ayın Şifrebilim Sorusu köşesinde Eylül 2020 sorusu yayınlandı.