Dağların zirveleri neden daha soğuk?
Güncelleme Tarihi:
Oluşturulma Tarihi: Kasım 21, 2003 21:58
SORU : Isının yükseldiğini biliyoruz. Peki öyleyse neden dağların zirveleri aşağıdaki vadilerden daha soğuk?
YANIT 1: Isı yükselmez. Düşük yoğunluklu hava, kendisini çevreleyen havanın yoğunluğu daha yüksekse yükselir. Sıcak yer yüzeyiyle temas eden hava, daha düşük yoğunluklu bir hale gelir ve dolayısıyla da yükselir. Yükseldikçe, yukarıdaki kendisinden soğuk olan havayla karışır ve soğur, nihayet belli bir noktada ısısal dengeye ulaşılır ve yükselme durur. Dağın tepesindeki hava, yerle çok az temas ettiği için soğuktur. Vadideki hava ise bunun tersine, yerle büyük bir temas içinde olduğu için sıcaktır.
YANIT 2: Atmosferi bir soğana benzetebilirsiniz. Atmosfer bir anlamda o kadar kalındır ki yere yakın olan kısmı sadece küçük bir oran oluşturur. Dolayısıyla yer yüzeyinden kaynaklanan ısı, çok büyük bir hacim içine gönderiliyor demektir. Doğal sera etiksini ihmal edecek olursak atmosferin bir "kapağının" olmadığını da söyleyebiliriz. Bu şartlar altında yüksek bölgelirin pek sıcak olmayacağını tahmin etmek pek zor değil herhalde...
YANIT 3: Atmosferin en alt tabakası troposferdir ve yer yüzeyinden gelen radyasyonla ısınır. Dolayısıyla troposferin en sıcak kısmı, yere en yakın olan kısmıdır. Troposferin üzerindeki stratosfer ise güneşten gelen radyasyonu emer. Stratosfer bu nedenle oldukça ilginç bir tabakadır, yukarı çıktıkça sıcaklık artar. Yani 40 kilometre yükseklikte bir dağ olabilseydi ve siz de buna tırmanabilseydiniz yeniden sıcak havayla karşılaşırdınız.
Filler yağmuru nasıl hissediyor?
SORU: Afrika'nın geniş ovalarında yaşayan filler yağmurun yaklaştığını önceden hissedebilirlermiş, çünkü bunlar çok düşük frekansları duyabilen hayvanlarmış. Ne derece düşük frekansları duyabilirler? Duydukları şey nedir?
YANIT: Filler, insan kulağının duyabileceği en düşük frekans olan 20 hertz sınırının çok altındaki frekansları duyabilirler. Yaklaşık olarak 0.1 hertz kadar düşük frekansları duyabildikleri tespit edilmiştir. Fillerin, bu yetilerini uzaklardaki yağmuru algılamak için kullanıp kullanmadıkları bilinmiyor ama yağmurdan kaynaklanan sesi duyuyor olmaları tabii ki mümkün. Yıldırımdan kaynaklanan infra-ses, filler tarafından insanlardan çok önce algılanır.
Atmosferin türbülansı da düşük fekanslı bir ses oluşturur. Birçok kuş türü, insanlara göre çok daha düşük frekanslı sesleri algılayabildikleri için süzülme uçuşu yaparken türbülansın yarattığı bu düşük frekanslı sesin dağılımından yararlanarak yükselen hava paketlerinin yerlerini tespit edebilirler.
Filler, düşük frekanslı sesleri kendileri de çıkarırlar. Bu sayede çok uzaktan birbirleriyle haberleşmeleri mümkün olur.
Ütü ile kumaşlar hangi yasalara göre düzeliyor?
SORU 3: Ütü ile kumaşlardaki buruşuklukların düzeltilebilmesini hangi fizik (veya kimya) yasasına borçluyuz? Kumaşın cinsi önemli midir?
YANIT: Kumaşlar lifli bir yapıya sahiptir. Bu lifler, birbiri ardına sıralanan moleküllerin oluşturduğu bir sürü uzun zincirden oluşmuşlardır ve bu zincirleri oluşturan moleküller birbirlerine çok zayıf bağlarla bağlıdırlar. Eğer bu bağlar bozulursa moleküller ve bunların bağlı olduğu zincirler ilk konumlarını kaybederler, fakat bunları düzgün hale getirmek mümkündür.
Pamuklu bir gömleği ütülediğiniz zaman işte bu düzenleme işini yapmış olursunuz. Pamuk, glükozu andıran alt bileşenlerin oluşturduğu polisakkaridlerden ve sellüloz moleküllerinden oluşur. Hidroksil grupları sellüloz moleküllerinden uzanarak yakınlarda bulunan diğer sellüloz molekülleriyle hidrojen bağları kurarlar.
Bu bağlar, yeterli ısı sağlanır ve ortama biraz da su eklenirse parçalanabilirler. Pamuklu bir gömleğin buruşuklarını gömleği ıslatmadan veya ütüyü yeterince ısıtmadan ortadan kaldırmanın ne kadar güç olduğunu ütü yapan herkes bilir. Gömleği ısatmazsanız lifler kabarmaz ve dolayısıyla hidrojen bağları bir türlü kopmaz. Ütüleme işlemi, bağların, gömlek buruşmadan önce sahip oldukları konuma yaklaşmalarını sağlar.
Pamuktan farklı malzemelerden üretilen kumaşlarda da benzer durumlarla karşılaşılır, ama bunlarıdaki bağ sistemi pamuktaki hidrojen bağlarından farklı olabilir. Örneğin yünlü kumaşlarda kovalent ve elektrovalent bağlar söz konusudur
Gördüğünüz gibi, kumaş kimyası son derece ilginç meanik sonuçlara yol açan armaşık yapıların araştırıldığı son derece ilginç bir konudur.
Uyurken neden büzülüp duruyorum?
SORU: Uykuya daldıktan sonra bacaklarımı yukarı çekip büzülüyorum, bazen kendimi o kadar sıkıştırıyorum ki, bu durum uyanmama neden oluyor. Benzer durumu bazen ev hayvanlarında da gözlüyorum. Bu durum neden kaynaklanıyor?
YANIT: Rüya görürken beynin motor kısımları, sanki rüyada karşılaşılan durumlarla gerçekten karşılaşılmış gibi ani hareketlere karşı kasları yönetiyor. Hayvanların rüyaları üzerine çalışmalar yapan araştırmacılar da motor sinirlerin (bloke edilseler de) durumla ilgili olduklarını belirtiyorlar, bu durum en azından kediler için böyle; Kedi rüya görürken, beyindeki bir merkez (locus coeruleus) motor sinirleri bloke ediyor ve düşüncelerin harekete neden olmasının önüne geçilmiş oluyor. Eğer bu merkez hasar görürse, uyuyan kedi kalkıp evde sersem sersem dolaşabiliyor, olmayan fareleri yakalamaya çalışabiliyor veya kendini yalayabiliyor. Şimdiye kadar bu durumdaki bir kedinin cinsel anlamı olan hareketler yaptığı hiç gözlenmemiş. Aynı deney insanlar üzerinde gerçekleştirilebilseydi nasıl bir sonuçla karşılaşılırdı? Bu bilinmiyor. İnsanlarda uykudaki hareketler en çok uykuya daldıtan hemen sonra görülüyor. Derin uykuya dalınınca kaslarda bir gevşeme oluyor.
Termos içinde çorba neden çabuk soğuyor?
SORU: Bir termosu çay veya kahveyle "tamamen" doldurursanız sıcaklık saatlerce korunuyor. Fakat aynı şeyi çorbada denerseniz soğuma çok daha çabuk oluyor. Neden?
YANIT: Çay ve kahve büyük oranda su içeren sıvılardır ve suyun da ısı kapasitesi çok yüksektir. Çorbada ise yağ ve katı parçacıklar gibi ısı kapasiteleri düşük olan maddeler bulunur. Dolayısıyla çorba, daha az enerji depolar ve daha hızlı soğur. Bu durumu sayılarla ifade edebilmek için deneyler de yapılmıştır. Çay ve mantar çorbasının kullanıldığı bir deneyde çorbanın gerçekten çaydan daha hızlı soğuduğu kesin olarak tespit edilmiştir. Isı kapasiteleri şu şekildedir; Mantar çorbası: 1 kilogram 1 derece için 2960 Joul. Su: 1 kilogram 1 derece için 4185 Joul; dolayısıyla bu durum son derece normaldir.
YANIT 1: Isı yükselmez. Düşük yoğunluklu hava, kendisini çevreleyen havanın yoğunluğu daha yüksekse yükselir. Sıcak yer yüzeyiyle temas eden hava, daha düşük yoğunluklu bir hale gelir ve dolayısıyla da yükselir. Yükseldikçe, yukarıdaki kendisinden soğuk olan havayla karışır ve soğur, nihayet belli bir noktada ısısal dengeye ulaşılır ve yükselme durur. Dağın tepesindeki hava, yerle çok az temas ettiği için soğuktur. Vadideki hava ise bunun tersine, yerle büyük bir temas içinde olduğu için sıcaktır.
YANIT 2: Atmosferi bir soğana benzetebilirsiniz. Atmosfer bir anlamda o kadar kalındır ki yere yakın olan kısmı sadece küçük bir oran oluşturur. Dolayısıyla yer yüzeyinden kaynaklanan ısı, çok büyük bir hacim içine gönderiliyor demektir. Doğal sera etiksini ihmal edecek olursak atmosferin bir "kapağının" olmadığını da söyleyebiliriz. Bu şartlar altında yüksek bölgelirin pek sıcak olmayacağını tahmin etmek pek zor değil herhalde...
YANIT 3: Atmosferin en alt tabakası troposferdir ve yer yüzeyinden gelen radyasyonla ısınır. Dolayısıyla troposferin en sıcak kısmı, yere en yakın olan kısmıdır. Troposferin üzerindeki stratosfer ise güneşten gelen radyasyonu emer. Stratosfer bu nedenle oldukça ilginç bir tabakadır, yukarı çıktıkça sıcaklık artar. Yani 40 kilometre yükseklikte bir dağ olabilseydi ve siz de buna tırmanabilseydiniz yeniden sıcak havayla karşılaşırdınız.
Filler yağmuru nasıl hissediyor?
SORU: Afrika'nın geniş ovalarında yaşayan filler yağmurun yaklaştığını önceden hissedebilirlermiş, çünkü bunlar çok düşük frekansları duyabilen hayvanlarmış. Ne derece düşük frekansları duyabilirler? Duydukları şey nedir?
YANIT: Filler, insan kulağının duyabileceği en düşük frekans olan 20 hertz sınırının çok altındaki frekansları duyabilirler. Yaklaşık olarak 0.1 hertz kadar düşük frekansları duyabildikleri tespit edilmiştir. Fillerin, bu yetilerini uzaklardaki yağmuru algılamak için kullanıp kullanmadıkları bilinmiyor ama yağmurdan kaynaklanan sesi duyuyor olmaları tabii ki mümkün. Yıldırımdan kaynaklanan infra-ses, filler tarafından insanlardan çok önce algılanır.
Atmosferin türbülansı da düşük fekanslı bir ses oluşturur. Birçok kuş türü, insanlara göre çok daha düşük frekanslı sesleri algılayabildikleri için süzülme uçuşu yaparken türbülansın yarattığı bu düşük frekanslı sesin dağılımından yararlanarak yükselen hava paketlerinin yerlerini tespit edebilirler.
Filler, düşük frekanslı sesleri kendileri de çıkarırlar. Bu sayede çok uzaktan birbirleriyle haberleşmeleri mümkün olur.
Ütü ile kumaşlar hangi yasalara göre düzeliyor?
SORU 3: Ütü ile kumaşlardaki buruşuklukların düzeltilebilmesini hangi fizik (veya kimya) yasasına borçluyuz? Kumaşın cinsi önemli midir?
YANIT: Kumaşlar lifli bir yapıya sahiptir. Bu lifler, birbiri ardına sıralanan moleküllerin oluşturduğu bir sürü uzun zincirden oluşmuşlardır ve bu zincirleri oluşturan moleküller birbirlerine çok zayıf bağlarla bağlıdırlar. Eğer bu bağlar bozulursa moleküller ve bunların bağlı olduğu zincirler ilk konumlarını kaybederler, fakat bunları düzgün hale getirmek mümkündür.
Pamuklu bir gömleği ütülediğiniz zaman işte bu düzenleme işini yapmış olursunuz. Pamuk, glükozu andıran alt bileşenlerin oluşturduğu polisakkaridlerden ve sellüloz moleküllerinden oluşur. Hidroksil grupları sellüloz moleküllerinden uzanarak yakınlarda bulunan diğer sellüloz molekülleriyle hidrojen bağları kurarlar.
Bu bağlar, yeterli ısı sağlanır ve ortama biraz da su eklenirse parçalanabilirler. Pamuklu bir gömleğin buruşuklarını gömleği ıslatmadan veya ütüyü yeterince ısıtmadan ortadan kaldırmanın ne kadar güç olduğunu ütü yapan herkes bilir. Gömleği ısatmazsanız lifler kabarmaz ve dolayısıyla hidrojen bağları bir türlü kopmaz. Ütüleme işlemi, bağların, gömlek buruşmadan önce sahip oldukları konuma yaklaşmalarını sağlar.
Pamuktan farklı malzemelerden üretilen kumaşlarda da benzer durumlarla karşılaşılır, ama bunlarıdaki bağ sistemi pamuktaki hidrojen bağlarından farklı olabilir. Örneğin yünlü kumaşlarda kovalent ve elektrovalent bağlar söz konusudur
Gördüğünüz gibi, kumaş kimyası son derece ilginç meanik sonuçlara yol açan armaşık yapıların araştırıldığı son derece ilginç bir konudur.
Uyurken neden büzülüp duruyorum?
SORU: Uykuya daldıktan sonra bacaklarımı yukarı çekip büzülüyorum, bazen kendimi o kadar sıkıştırıyorum ki, bu durum uyanmama neden oluyor. Benzer durumu bazen ev hayvanlarında da gözlüyorum. Bu durum neden kaynaklanıyor?
YANIT: Rüya görürken beynin motor kısımları, sanki rüyada karşılaşılan durumlarla gerçekten karşılaşılmış gibi ani hareketlere karşı kasları yönetiyor. Hayvanların rüyaları üzerine çalışmalar yapan araştırmacılar da motor sinirlerin (bloke edilseler de) durumla ilgili olduklarını belirtiyorlar, bu durum en azından kediler için böyle; Kedi rüya görürken, beyindeki bir merkez (locus coeruleus) motor sinirleri bloke ediyor ve düşüncelerin harekete neden olmasının önüne geçilmiş oluyor. Eğer bu merkez hasar görürse, uyuyan kedi kalkıp evde sersem sersem dolaşabiliyor, olmayan fareleri yakalamaya çalışabiliyor veya kendini yalayabiliyor. Şimdiye kadar bu durumdaki bir kedinin cinsel anlamı olan hareketler yaptığı hiç gözlenmemiş. Aynı deney insanlar üzerinde gerçekleştirilebilseydi nasıl bir sonuçla karşılaşılırdı? Bu bilinmiyor. İnsanlarda uykudaki hareketler en çok uykuya daldıtan hemen sonra görülüyor. Derin uykuya dalınınca kaslarda bir gevşeme oluyor.
Termos içinde çorba neden çabuk soğuyor?
SORU: Bir termosu çay veya kahveyle "tamamen" doldurursanız sıcaklık saatlerce korunuyor. Fakat aynı şeyi çorbada denerseniz soğuma çok daha çabuk oluyor. Neden?
YANIT: Çay ve kahve büyük oranda su içeren sıvılardır ve suyun da ısı kapasitesi çok yüksektir. Çorbada ise yağ ve katı parçacıklar gibi ısı kapasiteleri düşük olan maddeler bulunur. Dolayısıyla çorba, daha az enerji depolar ve daha hızlı soğur. Bu durumu sayılarla ifade edebilmek için deneyler de yapılmıştır. Çay ve mantar çorbasının kullanıldığı bir deneyde çorbanın gerçekten çaydan daha hızlı soğuduğu kesin olarak tespit edilmiştir. Isı kapasiteleri şu şekildedir; Mantar çorbası: 1 kilogram 1 derece için 2960 Joul. Su: 1 kilogram 1 derece için 4185 Joul; dolayısıyla bu durum son derece normaldir.