Mevsimler ve İklim

Dünya, Güneş etrafında 23°27'lik açı ile eğik olarak döner. Bu eksen eğikliği, mevsimlerin oluşmasının temel sebebidir.

Dünya'nın Güneş etrafındaki dolanımı sırasında Güneş ışınları farklı tarihlerde farklı bölgelere dik açıyla gelir:

• 21 Haziran: Kuzey Yarım Küre'de yaz, Güneş ışınları Yengeç Dönencesi'ne dik gelir
• 21 Aralık: Güney Yarım Küre'de yaz, Güneş ışınları Oğlak Dönencesi'ne dik gelir
• 21 Mart ve 23 Eylül: Ekinoks tarihleri, Güneş ışınları Ekvator'a dik gelir ve dünyada gece-gündüz eşitliği yaşanır

Hatırlaman Gereken! Güneş ışınlarının dik veya dike yakın açılarla geldiği yerler daha fazla ısınır çünkü birim yüzeye düşen enerji miktarı daha fazladır ve daha dar bir alan aydınlanır.

Dünya üzerinde en uzun gündüz 21 Haziran'da Kuzey Yarım Küre'de, en uzun gece ise 21 Aralık'ta Kuzey Yarım Küre'de yaşanır. Ekinoks tarihlerinde (21 Mart ve 23 Eylül) ise tüm dünyada gece ve gündüz süreleri eşittir.

DNA ve Genetik Kod

DNA, hücrenin yönetici molekülüdür. Çift sarmal yapıda olan DNA üzerinde kalıtsal bilgileri taşıyan genler bulunur.

DNA'nın yapı birimi nükleotidlerdir. Her nükleotid üç temel birimden oluşur:

• Fosfat
• Şeker
• Organik baz (Adenin, Timin, Guanin, Sitozin)

Nükleotidler karşılıklı olarak belirli bir düzene göre bulunur:

• Adenin karşısında Timin
• Guanin karşısında Sitozin

DNA kendini eşlerken, karşılıklı nükleotidler arasındaki bağlar kopar ve zincirler birbirinden ayrılır. Açılan ipliğin karşısına sitoplazmadan gelen uygun nükleotidler gelip bağlanarak iki yeni DNA oluşur.

Dikkat! DNA eşlenmesi sırasında hatalar oluşabilir. Hatalar düzeltilemezse genetik hastalıkların oluşmasına neden olabilir.

Mendel'in kalıtım çalışmaları sayesinde, karakterlerin bir kuşaktan diğerine nasıl aktarıldığını öğrendik. Örneğin bezelyelerde mor çiçek rengi beyaz çiçek rengine baskındır. Genetik çaprazlamalarla farklı özelliklerin yavrulara aktarım olasılıklarını hesaplayabiliriz.

DNA ve Genetik Devamı

İnsanlarda cinsiyetin belirlenmesinde X ve Y kromozomları rol oynar:

• XX: Kız çocuğu
• XY: Erkek çocuğu

Bireyin cinsiyetinin belirlenmesinde babadan gelen kromozom belirleyicidir. Her çocuğun kız veya erkek olma olasılığı %50'dir.

Akraba evliliği, genetik benzerliğin fazla olması nedeniyle çocuklarda genetik hastalık görülme olasılığını artırır.

Mutasyon, DNA, gen veya kromozom yapısında meydana gelen değişmelerdir. Üreme hücrelerinde görülen mutasyonlar kalıtsaldır. Mutasyonların çoğu zararlı olsa da yararlı olanları da vardır.

Modifikasyon, çevre etkisiyle genlerin işleyişindeki değişikliklerdir. Modifikasyonlar kalıtsal olmayan geçici değişikliklerdir. Örneğin:

• Çuha bitkisinin sıcaklık değişimiyle farklı renkte çiçek açması
• Spor yapanların kaslarının gelişmesi

Bunu Bil! Adaptasyon, canlıların belirli çevre koşullarında yaşama ve üreme şansını artıran kalıtsal özellikler kazanmasıdır. Adaptasyonlar, mutasyonlardan farklı olarak çok uzun sürede oluşur ve canlıya yarar sağlar.

Biyoteknoloji, genetik mühendisliği yöntemlerini kullanarak farklı ürünler elde edilmesidir. Genetik mühendisliğinde gen tedavisi, gen aktarımı ve klonlama gibi çalışmalar yapılır.

Basınç

Varlıkların birim yüzeye uyguladıkları dik kuvvete basınç adı verilir. Basıncın birimi Pascal (Pa)'dır.

Katılarda basınç:

• Yüzey alanı arttıkça basınç azalır
• Ağırlık arttıkça basınç artar

Bu yüzden kar ayakkabıları geniş, çivi uçları ise sivri yapılır. Katılar, üzerine uygulanan kuvveti aynı doğrultuda ve değiştirmeden iletir.

Sıvılarda basınç:

• Derinlik arttıkça sıvı basıncı artar
• Sıvı yoğunluğu arttıkça basınç artar
• Kabın şekline, genişliğine veya sıvı miktarına bağlı değildir

Önemli Not! Sıvılar, kendilerine uygulanan basıncı her yöne eşit büyüklükte iletir. Bu özelliğe Pascal Prensibi denir.

Gazlarda basınç: Hava, ağırlığı nedeniyle yeryüzüne ve içindeki tüm cisimlere kuvvet uygular. Buna açık hava basıncı denir. Açık hava basıncı barometre ile ölçülür.

Açık hava basıncı, deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça azalır. Barometre borusundaki sıvı seviyesi, borunun şekline veya genişliğine bağlı değildir, ancak kullanılan sıvının yoğunluğuna bağlıdır.

Madde ve Endüstri - Periyodik Sistem

Periyodik sistemde elementler, atom numaralarına göre yerleştirilir. Elementlerin özellikleri belirli aralıklarla tekrar eder.

Periyodik sistemde:

• Düşey sıralara grup (18 tane)
• Yatay sıralara periyot (7 tane) adı verilir

Elementler fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre üç ana gruba ayrılır:

Metaller:

• Periyodik tablonun sol tarafındadır
• Parlaktır ve elektriği iyi iletir
• Tel ve levha haline getirilebilir
• Erime ve kaynama noktaları yüksektir

Ametaller:

• Katı, sıvı ve gaz halde olabilir
• Kırılgandır, tel ve levha haline getirilemez
• Elektriği iyi iletmez
• Erime ve kaynama noktaları düşüktür

Yarı metaller:

• Fiziksel özellikleri metallere, kimyasal özellikleri ametallere benzer
• Elektriği metallerden kötü, ametallerden iyi iletir

Unutma! Soy gazlar 8A grubunda yer alan ametallerdir. Son katmanlarında 8 elektron bulunur $Helyum hariç - 2 elektron$ ve kararlıdırlar.

Fiziksel ve Kimyasal Değişim

Fiziksel Değişim: Maddelerin kimliğinin değişmediği, sadece dış görünüşünün değiştiği olaylardır. Yeni madde oluşmaz. Örnekler: Camın kırılması, suyun buharlaşması, şekerin suda çözünmesi

Kimyasal Değişim: Maddelerin iç yapılarının ve kimliğinin de değiştiği olaylardır. Yeni maddeler oluşur. Örnekler: Mumun yanması, demirin paslanması, ekmeğin küflenmesi

Kimyasal Tepkimeler:

• Tepkimelerde atom sayıları ve cinsleri korunur
• Toplam kütle korunur
• Giren maddelerin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur

Asitler ve Bazlar:

Asitler:

• Sulu çözeltilerine H+ iyonu verirler
• Tadları ekşidir
• Turnusol kağıdını maviden kırmızıya çevirirler
• pH değerleri 0 ile 7 arasındadır
• Bazlarla tepkime verir, tuz oluştururlar

Bazlar:

• Sulu çözeltilerine OH- iyonu verirler
• Tadları acıdır, ele kayganlık hissi verir
• Turnusol kağıdını kırmızıdan maviye çevirirler
• pH değerleri 7 ile 14 arasındadır
• Asitlerle tepkime verir, tuz oluştururlar

Dikkat! Asit yağmurları, fosil yakıtların aşırı kullanımı sonucu oluşan CO2, SO2, NO2 gibi gazların su ile tepkimeye girerek asit oluşturmasıyla oluşur. Asit yağmurları canlılara, tarihi yapılara ve toprak yapısına zarar verir.

Maddenin Isı ile Etkileşimi

Öz ısı: Bir saf maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C artırmak için gerekli olan enerjidir. Her maddenin öz ısı değeri farklıdır ve ayırt edici bir özelliktir.

Öz ısısı küçük olan maddeler çabuk ısınır ve çabuk soğur. Örneğin, demirin öz ısısı camdan daha küçüktür, bu nedenle güneş altında kalan bir arabanın metal kısımları cam kısmından daha sıcak olur.

Hal değişimi:

• Erime, buharlaşma ve süblimleşme olaylarında madde ısı alır
• Donma, yoğuşma ve kırağılaşma olaylarında madde ısı verir
• Saf maddelerin hal değişim olayları sırasında sıcaklıkları sabit kalır

Hal değişim ısıları:

• Erime ısısı: Erime sıcaklığındaki 1 g katı maddenin, sıvı hale geçmesi için gereken ısı miktarı
• Buharlaşma ısısı: Kaynama sıcaklığındaki 1 g sıvı maddenin, gaz hale geçmesi için gereken ısı miktarı
• Donma ısısı: Donma sıcaklığındaki 1 g sıvının, katı hale geçerken çevreye verdiği ısı miktarı
• Yoğuşma ısısı: Yoğuşma sıcaklığındaki 1 g gazın, sıvı hale geçerken çevreye verdiği ısı miktarı

Bunu Unutma! Aynı maddenin erime ısısı ile donma ısısı birbirine eşittir. Aynı şekilde buharlaşma ısısı ile yoğuşma ısısı da birbirine eşittir.

Türkiye'de Kimya Endüstrisi

Türkiye'de kimya endüstrisi, boya, sentetik elyaf, petrokimya, sabun, deterjan, gübre, ilaç gibi çeşitli ürünlerin üretildiği tesislerden oluşur.

Türkiye'nin kimya sektörü ithalata dayalı bir sektördür:

• Kullanılan ham maddenin %70'i ithal edilir
• %30'u yerli üretimle karşılanır

İthalat: Bir ülkenin başka bir ülkeden ürün alması İhracat: Bir ülkede üretilen ürünün başka ülkelere satılması

Kimya endüstrisi ihracatımızda ilk sırada yer alan ürünler:

• Plastik ve plastikten mamul eşya
• Mineral yakıtlar/yağlar
• Kauçuk ve kauçuktan eşya
• İnorganik kimyasallar
• Eczacılık ürünleri

Kimya endüstrisinin gelişimine katkı sağlayan kurum ve kuruluşlar:

• TÜBİTAK: Araştırma ve geliştirme çalışmaları yapar
• PETKİM: Petrokimya ürünleri
• TÜPRAŞ: Türkiye Petrol Rafinerileri
• MKE: Askeri mühimmat üretimi

Bilgi! Kimya endüstrisindeki meslekler arasında kimya mühendisi, kimyager, kimya teknikeri ve petrokimya teknikeri bulunur.

Basit Makineler

Basit makineler, işleri daha kısa sürede veya daha az kuvvetle yapmamızı sağlayan düzeneklerdir.

Basit makinelerin özellikleri:

• İşten ve enerjiden kazanç sağlamaz
• İş yapma kolaylığı sağlar
• Kuvvetten veya yoldan kazanç sağlayabilir, ancak ikisinden birinden kazanç varsa diğerinden kayıp olur
• Kuvvetin yönünü, doğrultusunu değiştirebilir

Makaralar:

1. Sabit Makara:

   • Bir noktaya sabitlenen, yük ile birlikte hareket etmeyen makaralardır
   • Kuvvet = Yük
   • Yoldan ve kuvvetten kazanç sağlanmaz
   • Kuvvetin yönünü değiştirir

2. Hareketli Makara:

   • Yük ile birlikte hareket edebilen makaralardır
   • Kuvvet = Yük/2
   • Kuvvetten kazanç sağlanır, yoldan kayıp olur
   • Kuvvetin yönünü değiştirmez

3. Palanga:

   • Sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanıldığı sistemlerdir
   • Makara sayısı arttıkça kuvvet kazancı da artar

Not! Makara sistemlerinde sürtünme kuvvetleri ihmal edilirse, giriş işi ile çıkış işi eşittir.

Basit Makineler Devamı

Kaldıraçlar:

1. Desteğin arada olduğu kaldıraçlar:

   • Kuvvet kolu yük kolundan büyük olduğunda kuvvetten kazanç olur
   • Kuvvetin yönünü değiştirebilir
   • Örnekler: Makas, kerpeten, tahterevalli

2. Yükün arada olduğu kaldıraçlar:

   • Kuvvetten kazanç sağlanır, yoldan kayıp olur
   • Kuvvetin yönünü değiştirmez
   • Örnekler: El arabası, ceviz kıracağı, delgeç, gazoz açacağı

3. Kuvvetin arada olduğu kaldıraçlar:

   • Kuvvet kazancı sağlamaz
   • Kuvvetin yönünü değiştirmez
   • Örnekler: İnsan kolu, maşa, cımbız, kürek

Eğik Düzlem (Rampa):

• Bir ucu diğerinden daha yüksekte olan eğimli yüzeylerdir
• Kuvvetten kazanç sağlanır, yoldan kayıp olur
• Eğim azaldıkça kuvvet kazancı artar
• Örnekler: Merdiven, kaydırak, zikzaklı yollar, vida

Önemli! Vida, eğik düzlemden geliştirilmiş bir basit makinedir. Yolu uzatarak kuvvet kazancı sağlar.

Çıkrık: Eksenleri aynı, yarıçapları farklı olan dönen silindirlerden oluşur. Çıkrık kolunun yarıçapı arttıkça kuvvet kazancı artar.

Dişliler ve Kasnaklar: Kuvveti dişler veya kayışlar yardımıyla aktaran sistemlerdir.