20 Aralık 2009 Pazar

Termometre Yapalım


Kızım ilköğretim 5. sınıf öğrencisi. geçtiğimiz günlerde Fen ve Teknoloji dersinden performans ödevi yapmanın zamanı geldiğinde benden yardım istedi. Basit bir su termometresini birlikte yapmamız gerekiyordu.

İşte aşağıda sizlerle bu ödevi paylaşıyorum.

1- Termometre ne işe yarar?
Termometre sıcaklık ölçmeye yarar. Sıcaklığını ölçmek istediğimiz bir objenin, bir canlının, ortamın sıcaklığını termometre ile ölçebiliriz.

2- Kaç çeşit termometre vardır? Özellikleri nelerdir?
a) Sıvıların genleşmesi esasından yararlanılarak yapılan.
b) Metallerin genleşmesi esasından yararlanılarak yapılan.
c) Sayısal termometreler

3- Termometre yapımında hangi maddeler kullanılır?
a) Sıvılar (Alkol, su, cıva),
b) Metaller (Çelik)
c) Yarı iletkenler (Elektronik duyargaçlar)

4- Termometrelerde derecelendirme nasıl yapılır?
Termometre cinsine göre bir slaka (ölçek) hazırlamanın en kolay yöntemi fabrikasyon bir termometre kullanmaktır. Örneğin aşağıda yapımı anlatılan su termometresinde sayısıal bir termometre derecelendirme için kullanılmıştır. Öncelikle içi buzla dolu bir kabun içine termometre daldırılıp sıvının en düşük seviyesi 0 derece olarak işaretlenir. Aynı zamanda fabrikasyon termometre ile de bu sıcaklık doğrulanabilir. Daha sonra ısıtılmış bir su içerisine batırılan termometremiz, fabrikasyon termometrede görülen sıcaklık kaç derece ise ona göre ölçekte ilgili yer işaretlenir. Örneğin fabrikasyon termometre 50 dereceyi gösterene kadar beklenir ve bu sıcaklık yakalandığı anda yaptığımız termometredeki ölçekte yeri işaretlenir. Daha sonra ölçek üzerine 0 ila 50 derece arasındaki kalan sıcaklık aralığı örneğin 10'ar derecelik bölmelerle belirtilebilir.

Fabrikasyon termometrenin yapımında kullanılan maddeleri bir kenara koymak ve modelimizde eldeki maddeleri kullanmak iyi bir tercih olabilir. Alkol kolayca bulunabilir, ancak o anda evde bulunması zor olabilir. Metal kullanarak yapılacak termometre için de her evde gereken malzemenin bulunabilmesi nümkün olmayabilir. Cıva ise son derece zehirli bir madde olduğundan böyle bir performans ödevi için kullanılması uygun değildir. En kolayı musuktan akan suyu kullanmaktır.

Bir saydam cam pipet oldıkça işe yarabilir ancak elinizde saydam bir plastik pipet varsa o da olur. Her ikisi de bulunmadığından işe yarar ne var diye ararken bulduğum kırmızı renkli tükenmez kalemin içindeki tüpü kullanmaya karar verdik. Üstelik kalemin içinde kalan renkli mürekkep de suyu renklendirerek görünürlüğü artırmada işimize yarayacaktı.

Bi adet eski parfüm şisesinin kapağını delip, içinden tüpümüzü geçirdik. Hava kaçırmaması için de delikle pipet arasındaki bölümü ısıtıldığında eriyen plastik ile doldurduk. Şişeyi de ağzından taşana kadar renkli su ile doldurduk. Pipetimizi de renkli suya tersten daldırıp içine bir miktar su aldıktan sonra ters çevirip şişenin ağzını sıkıca kapattık.


Su seviyesini çıkmayan asetat kalemi ile pipetin üzerine işaretledikten sonra ısıttığımız su ile dolu kabın içine termometremizi batırdık. Sıvı seviyesi giderek yükseldi. Sıcaklık ölçebilen ölçü aletimizin ölçme ucunu aynı kaba daldırdık. Sıcaklık 50 dereceyi gösterdiğinde pipetin üzerine ikinci bir işaret daha koyduk. Böylece evimizde bulabildiğimiz malzemelerle yaklaşık olarak 25 ile 50 derece arasındaki sıcaklığı gösterebilen bir termometre (sıcaklık ölçer) yapmış olduk.

Arada hava alan termometremizi yeniden ayarlamak için tekrar gereken miktarda suyu ekledikten sonra bu defa üzerini eriyen plastik ile kapatıp sistemimizi kapalı hale getirdik. Ayarlama prosedürünü tekrarladık.


Dikkat edilmesi gereken en önemli konu termometremizin pipet ile kapağı arasından hiç bir şekilde hava almaması gerektiği. Eğer alırsa su pipet içinde üst seviyede duramaz ve ölçüm yapmak da mümkün olmaz.

Sıvılar içinde su diğer sıvılara göre bir farklı davranışta bulunur. Donana kadar hacmi azalır, ancak donma noktasına gelindiğinde buz haline gelen su genleşir. Cam ve metal şişeşerin içlerindeki suyun donmasından dolayı kırılma ve patlamalarının nedeni bu genleşmedir. Bu nedenle fabrikasyon termometre yapımında genellikle alkol kullanılır. Alkolün donma noktası daha düşük sıcaklıklardadır. Ayrıca donduğu zaman hacmi artmaz, azalmaya devam eder.

Modelimizden de anlaşıldığı üzere sıcaklık değişimleri maddelerin genleşmesine ya da büzülmelerine neden olmaktadır. Bu özelliği kullanarak sıcaklık ölçmek de mümkündür.