🧪 2026 TYT Fizik: Karışımların Özkütlesi Nedir?
Karışımların özkütlesi, farklı maddelerin bir araya gelmesiyle oluşan yeni maddenin yoğunluğunu ifade eder. Günlük hayatta sıkça karşılaştığımız karışımların (örneğin, tuzlu su, şekerli su, alkol-su karışımı) özkütlesini hesaplamak, fizik problemlerini çözerken işimize yarar.
⚗️ Temel Tanım
Özkütle (yoğunluk), bir maddenin birim hacmindeki kütle miktarıdır. Genellikle $d$ sembolü ile gösterilir ve matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:
$d = \frac{m}{V}$
Burada:
- ⚖️ $d$: Özkütle (genellikle g/cm³ veya kg/m³ olarak ifade edilir)
- 📦 $m$: Kütle (genellikle gram veya kilogram olarak ifade edilir)
- ⚗️ $V$: Hacim (genellikle cm³ veya m³ olarak ifade edilir)
💧 Karışımların Özkütlesi Nasıl Bulunur?
Karışımların özkütlesini bulmak için birkaç farklı yöntem vardır. İşte en temel yaklaşımlar:
🧮 Hacim ve Kütle Biliniyorsa
Eğer karışımı oluşturan maddelerin toplam kütlesi ($m_{toplam}$) ve toplam hacmi ($V_{toplam}$) biliniyorsa, karışımın özkütlesi şu şekilde hesaplanır:
$d_{karışım} = \frac{m_{toplam}}{V_{toplam}}$
🧪 Kütle ve Özkütle Biliniyorsa
Eğer karışımı oluşturan maddelerin kütleleri ($m_1, m_2, ...$) ve özkütleleri ($d_1, d_2, ...$) biliniyorsa, karışımın özkütlesini bulmak için öncelikle hacimlerini hesaplamamız gerekir:
- 📦 $V_1 = \frac{m_1}{d_1}$
- 📦 $V_2 = \frac{m_2}{d_2}$
- 📦 ...
Sonra toplam kütle ve toplam hacmi bulup, yukarıdaki formülü kullanırız:
- ⚖️ $m_{toplam} = m_1 + m_2 + ...$
- ⚗️ $V_{toplam} = V_1 + V_2 + ...$
- 💧 $d_{karışım} = \frac{m_{toplam}}{V_{toplam}}$
⚖️ Hacim ve Özkütle Biliniyorsa
Eğer karışımı oluşturan maddelerin hacimleri ($V_1, V_2, ...$) ve özkütleleri ($d_1, d_2, ...$) biliniyorsa, karışımın özkütlesini bulmak için öncelikle kütlelerini hesaplamamız gerekir:
- 📦 $m_1 = d_1 \cdot V_1$
- 📦 $m_2 = d_2 \cdot V_2$
- 📦 ...
Sonra toplam kütle ve toplam hacmi bulup, karışımın özkütlesini hesaplarız:
- ⚖️ $m_{toplam} = m_1 + m_2 + ...$
- ⚗️ $V_{toplam} = V_1 + V_2 + ...$
- 💧 $d_{karışım} = \frac{m_{toplam}}{V_{toplam}}$
📌 Önemli Notlar
- 🌡️ Sıcaklık, özkütleyi etkileyebilir. Bu nedenle, özkütle değerleri genellikle belirli bir sıcaklıkta (örneğin, 20°C) verilir.
- 🧪 Karışımı oluşturan maddeler arasında kimyasal bir reaksiyon gerçekleşirse, karışımın özkütlesi beklenen değerden farklı olabilir.
- 📐 Hacimlerin toplanabilirliği önemlidir. İdeal karışımlarda hacimler toplanır, ancak bazı durumlarda (özellikle farklı molekül büyüklüklerine sahip sıvılar karıştırıldığında) hacimlerde azalma veya artma olabilir.
❓ Örnek Soru
Hacimce eşit miktarda su ($d_{su} = 1 \text{ g/cm}^3$) ve alkol ($d_{alkol} = 0.8 \text{ g/cm}^3$) karıştırılıyor. Karışımın özkütlesi kaç $\text{g/cm}^3$ olur?
Çözüm:
Hacimler eşit olduğu için her birinden $V$ kadar alalım.
- 💧 Suyun kütlesi: $m_{su} = d_{su} \cdot V = 1 \cdot V = V$
- 🧪 Alkolün kütlesi: $m_{alkol} = d_{alkol} \cdot V = 0.8 \cdot V = 0.8V$
Toplam kütle: $m_{toplam} = m_{su} + m_{alkol} = V + 0.8V = 1.8V$
Toplam hacim: $V_{toplam} = V + V = 2V$
Karışımın özkütlesi: $d_{karışım} = \frac{m_{toplam}}{V_{toplam}} = \frac{1.8V}{2V} = 0.9 \text{ g/cm}^3$
