Maddelerin uzayda kapladığı yere hacim denir. Sembolü V olan hacmin SI’daki birimi metreküptür (m³). Hacim maddelerin ortak özelliklerinden biridir.

Katıların belli bir şekli ve hacmi vardır.

Sıvı maddelerin belirli bir hacimleri olmasına rağmen belirli bir şekilleri yoktur, konuldukları kabın doldurulduğu kadarlık kısmının şeklini alır.

Gazlar bulundukları kapalı kabın hacmini ve şeklini alır.

HACİM BİRİMLERİ

Farklı boyutlarda maddelerin olması, çeşitli hacim birimlerinin kullanılmasını gerektirmiştir. Örneğin bir yağmur damlasının hacmi ile grostonluk gemilerin yük kapasitesinin hacminin aynı birimle ifade edilmesi pratik bir kullanım olmaz. Bu yüzden farklı büyüklükteki hacim değerleri için farklı birimler tercih edilebilir.

Günlük hayatta sıkça kullanılan m³ hacim birimi, bir kenarının uzunluğu 1 m olan küpün hacminden gelmektedir. Kenar uzunlukları 1 metre olan küpün hacmine birim hacim denir. Bir maddenin hacmi metreküp olarak söylendiğinde bu maddenin içinde hacmi 1 m³ olan küplerden kaç tane küp olduğu ifade edilmiş olur.

Metreküp Cinsinden Hacim Birimleri

Metreküp, SI birim sisteminde katı cisimlerin hacimlerinin ölçümünde kullanılan temel ölçü birimidir. Cisimlerin hacimleri boyutlarına bağlı olarak farklı birimlerle ifade edilebilir. Buna göre hacim birimlerinin metreküp cinsinden karşılığı verilmiştir.

Litre Cinsinden Hacim Birimleri

Litre, genellikle sıvı ve gazların hacim ölçümünde kullanılan ölçü birimidir. Örneğin su, sirke, benzin, doğal gaz, sıvı deterjan, LPG gibi sıvı ve gazların hacim birimi litredir. Doğal gaz ve LPG sıvılaştırılmış gaz olduğu için hacmi litre olarak ölçülür. Litre (L) ile dm³ ve cm³ arasındaki ilişki aşağıda verilmiştir.

1dm³ =1 litre
1cm³ =1 mililitre

Laboratuvar ortamında küçük miktarda sıvılarla çalışılırken mililitre, santilitre ve desilitre de kullanılabilir. Sembolü L olan litre SI birim sisteminde yer almadığı hâlde metreküp kadar kabul gören bir hacim birimidir.

HACİM ÖLÇÜMÜ

Bir binanın inşaatına başlamadan önce mühendisler kullanacakları malzemelerin miktarını belirlemek zorundadır. Kullanılacak yapı malzemelerinin miktarları binanın boyutlarına göre belirlenir. Benzer şekilde mandıralarda üretilecek peynir, kaymak gibi süt ürünlerinde kaç litre süt kullanılacağı ve ne kadar ürün elde edileceği önceden
belirlenir. Hacim, farklı yöntemlerle ölçülebilen ve hesaplamalarla bulunabilen bir niceliktir. Hacim ölçümünde kullanılacak yöntem maddenin fiziksel hâline göre değişiklik gösterebilir.

Düzgün Geometrik Şekli Olan Katıların Hacminin Bulunması

Düzgün geometrik şekle sahip katı cisimlerin hacmi, cismin geometrik şekline bağlı olarak hesaplanır.

Düzgün Geometrik Şekli Olmayan Katı Bir Cismin Hacminin Bulunması

Düzgün geometrik şekli olmayan katı bir cismin hacmini ölçmek için sıvılardan yararlanılabilir. Ölçüm için dereceli silindir veya taşırma kapları kullanılır.

Katı cisim içinde çözünmediği, kendisinden düşük yoğunluklu sıvıya bırakıldığında tamamı sıvıya battığında hacmi kadar sıvının yer değiştirmesine neden olur.

Dereceli silindire belli bir miktar sıvı konur.

Daha sonra hacmi ölçülecek cisim tamamı sıvı içinde kalacak şekilde dereceli silindirdeki sıvının içine bırakılır.

Sıvının son yüksekliği tekrar okunur. Her iki değer arasındaki fark, bırakılan cismin hacmini verir.

Dereceli silindirde 300mL sıvı varken sıvı yüksekliği 400mL olmuştur. Bu iki değer arasındaki 100mL’lik fark, sıvı içerisine bırakılan katı cismin hacmine eşittir.

Düzgün geometrik şekli olmayan cisimlerin hacmi, taşırma kabı kullanılarak da ölçülebilir. Taşırma kabı, taşma seviyesine kadar sıvı ile doldurulur. Kabın içine sıvıda çözünmeyen, düzgün geometrik şekli olmayan katı cisim yavaşça bırakıldığında bir miktar sıvı taşar. Toplama kabında biriken sıvının hacmi (Vtaşan sıvı), sıvıya atılan katı cismin hacmi (Vcisim) kadardır. Taşan sıvının hacmi, dereceli silindirle ölçülerek cismin hacmi bulunur.

Sıvıların Hacmi

Belirli bir şekli olmayan ve bulundukları kabın doldurdukları kısmının şeklini alan sıvıların hacim ölçümünde ölçekli kaplar kullanılır. Su, süt, parfüm, zeytinyağı, deterjan, benzin gibi sıvı maddeler hacimleri önceden belirlenmiş kaplarda satılır.

Birbirine karışmayan sıvılar, aynı kaba konuldukları zaman sıvıların hacimleri toplamı karışımın hacmini verir. Örneğin 5 litre sıvı yağ ile 3 litre su karıştırılırsa toplam hacim 8 litre ölçülür.

Karıştırıldığında birbiri içerisinde çözünen sıvılar aynı kaba konulduğu zaman iki sıvının hacimleri toplamı, karışımın hacminden büyük olur. Çözünme olayı gerçekleşirken moleküller arasında bulunan boşluklar dolduğu için hacim küçülmesi gözlenir. Örneğin 5 litre sirke ile 3 litre su karıştırıldığında toplam hacim 8 litreden küçük bir değer alır.

Gazların Hacmi

Gaz moleküllerinin arasındaki etkileşimin zayıf olması bu moleküllerin her yöne serbestçe hareket etmesini sağlar. Serbestçe dolaşan gaz molekülleri hangi kaba konulursa o kabın şeklini ve hacmini alır. Bu nedenle gazların hacmi, içinde bulundukları kabın hacmine
göre ifade edilir. Gazların hacmi ölçülürken veya hesaplanırken hangi sıcaklık ve basınçta işlem yapıldığı mutlaka belirtilmelidir. Çünkü gazların hacmi, sıcaklık ve basınç değişiminden kolaylıkla etkilenir.