Kütle, Hacim ve Özkütle

Kütle

Kütle, bir cismin içerdiği madde miktarıdır. Skaler bir büyüklüktür, birimi kilogramdır ve eşit kollu terazi ile ölçülür. Kütle bulunduğu yere göre değişmez. Ağırlık ise cisme etki eden kütle çekim kuvvetidir; vektöreldir, dinamometre ile ölçülür, birimi newtondur ve bulunulan yere göre değişir (G = m·g).

Hacim

Maddenin uzayda kapladığı yerdir. Düzgün geometrik cisimlerin hacmi formüllerle (küp a³, dikdörtgenler prizması a·b·c, silindir πr²h) hesaplanır. Düzgün olmayan katıların hacmi taşırma veya dereceli kap yöntemiyle, sıvıya batırılarak bulunur. 1 L = 1 dm³ = 1000 cm³.

Özkütle

Özkütle (yoğunluk), birim hacimdeki madde miktarıdır: d = m / V. Birimi g/cm³ veya kg/m³'tür (1 g/cm³ = 1000 kg/m³).

• Özkütle maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
• Aynı maddenin farklı kütlelerinin özkütlesi aynıdır (sabit sıcaklık ve basınçta).
• Sıcaklık artınca maddeler genleşir, hacim artar, özkütle azalır.
• Suyun özkütlesi +4 °C'de en büyüktür (1 g/cm³). Buz sudan hafiftir; bu yüzden göllerin yüzeyi donar, alt kısımda canlılar yaşamını sürdürür.
• Kütle-hacim grafiğinde doğrunun eğimi özkütleyi verir.

Karışımların Özkütlesi

d_karışım = (m₁ + m₂) / (V₁ + V₂). Eşit kütleli iki sıvı karıştırılırsa d = 2d₁d₂/(d₁ + d₂); eşit hacimli iki sıvı karıştırılırsa d = (d₁ + d₂)/2. Karışımın özkütlesi, karışan maddelerin özkütleleri arasında bir değerdedir.

Yüzme-Batma

Sıvı içine bırakılan cismin özkütlesi sıvınınkinden küçükse cisim yüzer, eşitse askıda kalır, büyükse batar. Birbirine karışmayan sıvılar özkütle sırasına göre (yoğun olan altta) dizilir.

Sınav uyarısı: Özkütle ayırt edici özelliktir; kütle ve hacim ayırt edici değildir. Suyun özkütlesi 4 °C'de en büyüktür. Kütle-hacim grafiğinde eğim özkütledir.