Hal Değişimi

Kaynama ve Yoğunlaşma Olayları

Maddenin tamamı eridikten sonra cisme ısı vermeye devam ettiğimizde sıvının sıcaklığı artar ve bu sıcaklık artışı Q=m.c.  t bağıntısından hesap edilir.Bu sıcaklık öyle bir noktaya gelir ki, ısı verilmesine rağmen sıcaklığında değişme meydana gelmez. Burada verilen enerji erimede olduğu gibi sıvı molekülleri arasındaki bağı koparmaya ve molekülleri birbirinden uzaklaştırmaya harcanır.

Bir maddenin ısı alarak gaz haline geçmesi olayına buharlaşma , ısı vererek gaz halinden sıvı hale geçmesi olayına da yoğunlaşma denir.


Kaynama noktası : Bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu andaki sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. 76 cm – Hg basıncında saf suyun kaynama sıcaklığı 100 C dir.

 

Yoğunlaşma sıcaklığı : Yoğunlaşma olayı kaynama olayının tersinir durumudur. Sabit basınç altında gaz haldeki madde yoğunlaşarak sıvı hale geçerken sıcaklığı değişmez.Bu sıcaklık değerine yoğunlaşma sıcaklığı denir.

Bu durumda kaynama ve yoğunlaşma noktaları aynı olur. Kaynama ve yoğunlaşma noktaları madde miktarına bağlı değildir.

 

Yoğunlaşma ısısı : Yoğunlaşma sıcaklığına gelmiş 1 gram buharın 1 gram sıvı haline gelmesi için dışarıya vermesi gerekli ısıya o buharın yoğunlaşma ısısı denir.

 

Bir maddenin ;

Kaynama sıcaklığı = Yoğunlaşma sıcaklığı

Kaynama ısısı = Yoğunlaşma ısısıdır.

 

Erime ve buharlaşma olaylarının tersi donma ve yoğunlaşmadır.

Sabit bir basınçta erime ve kaynama sıcaklığı , erime ve kaynama ısısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

 

Kaynama ve Yoğunlaşma Sıcaklıklarına Etki Eden Faktörler

1.Basınç

2.Safsızlık


Basıncın Kaynamaya Etkisi  

a) Kaynama olayının gerçekleşmesi için sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olması gerekir. Buna göre atmosfer basıncı artarsa kaynama zorlaşır. Yani kaynama noktası yükselir. Düdüklü tencerede buhar basıncının artması kaynama noktasını 110 C veya 120 C’lere yükseltir. Dolayısıyla yemek daha iyi pişer.

 b) Basınç azalırsa kaynama noktası düşer. Deniz seviyesinden yükseldikçe açık hava basıncı azalacağından kaynama noktası düşer. Erzurum’da saf su yaklaşık 94 C de kaynar. Everest dağının tepesinde 75 C de kaynar.

 c) Eğer yeryüzünde atmosfer  olmasaydı bütün sular kaynayarak uzaya yayılırdı.

 

 Buharlaşma

Sıvıların gaz haline geçmesi olayına buharlaşma denir. Buharlaşmada basınç ve diğer fiziksel şartların etkisi çoktur.Sıvı ısıtıldığında moleküllerin hızı artar. Hızla sıvı yüzeyine ulaşan molekül , moleküller arası çekim kuvvetini ve yüzey gerilimini yenerek sıvıyı terk eder.Bu olaya buharlaşma denir.

 

Buharlaşma Isısı:Kaynama sıcaklığındaki 1 gram sıvının buharlaşarak , aynı sıcaklıkta 1 gram buhar haline gelmesi için gerekli ısıya o sıvının buharlaşma ısısı denir.

Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir.

Buharlaşma ısı soğurmayı gerektirir.Bütün soğutma makinelerinde özel bir sıvı buharlaştırılarak soğuma sağlanır. Testinin içindeki suyun soğuması buharlaşmanın bir sonucudur.

Basıncın artması buharlaşmayı zorlaştırır.Azalması ise buharlaşmayı kolaylaştırır. Rüzgarlı havalarda çamaşırların kolay kurumasının sebebi akışkanın hızının arttığı yerde basıncın azalmasındandır.

Sıvının açık yüzeyinin artması buharlaşmayı arttırır.

Buharlaşma hızı sıcaklıkla doğru orantılıdır.

Önemli Uyarılar

Isı alan veya veren bir madde hem hal değişikliği hem de sıcaklık değişiminin ikisini de yapabilir.

Sıcaklığı değişen bir maddenin kinetik enerjisi , hal değişikliği yapan bir maddenin de potansiyel enerjisi değişir.

Hal değişikliği yapan maddelerde erime ve kaynama süreleri madde miktarına bağlıdır.

Birden fazla sıvı karışımın olduğu bir kabı ısıttığımızda ilk önce kaynama noktası en küçük olan sıvı buharlaşır.Diğer sıvılarda bu sırayı takip eder.Kaptaki sıvının birisi kaynarken karışımdaki diğer sıvıların sıcaklığı değişmez.

Sıcaklıkları eşit olan maddelerde ısı alış-verişi olmaz.

Bir maddenin katı halden sıvı hale geçerken ve sıvı halden gaz hale geçerken yoğunluğu değişir.

Su hariç maddelerin yoğunlukları sıcaklıkla ters orantılıdır.


ISININ YAYILMASI

            Isı kaynağından çevreye doğru yayılır.Bu yayılma 3 yolla gerçekleşir.

            1.İletim Yoluyla Yayılma: Sıcak cisimlerin molekülleri hızlı hareket ederler.Bu cisimlere soğuk bir cisim temas ettirildiğinde sıcak cismin molekülleri, soğuk cismin yavaş olan moleküllerini titreşimleriyle hızlandırırlar.Bu hızlanma soğuk cismin diğer ucuna kadar sürer. Böylece soğuk olan cisim ısınmış olur.Genellikle elektriği iyi iletenler ısıyı da iyi iletirler.

    Not: Isı iletkenliği metaller için ayırtedici bir özelliktir.

            2.Konveksiyon Yoluyla Yayılma: Bu tür yayılma, ısınan gaz ve sıvı moleküllerinin diğer moleküllerle yer değiştirmesiyle olur.

            3.Işıma Yolu İle Yayılma: Isının etrafa enerji dalgaları şeklinde yayılmasıdır  (Işık gibi). Bunun için maddesel bir ortam gerekmez, yani ısı bu şekilde boşlukta da yayılabilir. Güneşin dünyayı ısıtması buna örnektir.Isı parlak ve açık renkli yüzeyler tarafından yansıtılırken, mat ve koyu renkli yüzeyler tarafından soğurulur.

  

BOYUT DEĞİŞİMİ(GENLEŞME)

            Isıtılan bir cismin uzunluğunun, kesitinin veya hacminin artmasına genleşme denir.Genleşme sıvı ve katılar için ayırtedici bir özelliktir.Fakat gazlar için ayırtedici değildir.

            KATILARIN GENLEŞMESİ

            Katılarda genleşme boyca, yüzeyce ve hacimce olmak üzere üç biçimde gerçekleşebilir.Katılar soğutulduklarında küçülür.

            a)Boyca Uzama:            b)Yüzeyce Uzama:            c)Hacimce Uzama:            SIVILARIN GENLEŞMESİ

            Isıtılan bir sıvı sadece hacimce genleşebilir.Genleşme sıvılar için de ayırtedicidir. Sıvının hacmi değişirken içinde bulunduğu kap da genleşir.Sıvının gerçek genleşme miktarı, sıvının görünen genleşme miktarı ile kabın genleşme miktarının toplanmasıyla bulunabilir.

             Uzama Katsayısı:Bir katının 1 metresinin sıcaklığının 1ºC arttırılmasıyla meydana gelen boyca uzamadır. “ λ” biçiminde gösterilir.Birimi 1/ºC dir.Ayırtedici bir özelliktir.

            NOT:İki cisim ısıtıldığında uzama katsayısı büyük olan küçük olandan daha fazla uzar.Fakat soğutulduklarında uzama katsayısı büyük olan cisim küçük olandan daha fazla kısalır.

            Yüzeyce uzama katsayısı:Bir katının 1m² sinin sıcaklığının 1ºC arttırılmasıyla meydana gelen yüzeyce uzamadır. “ 2λ” biçiminde gösterilir.

 

            Hacimce uzama katsayısı:Bir katının 1m³ ünün sıcaklığının 1ºC arttırılmasıyla meydana gelen hacimce uzamadır. “3λ” biçiminde gösterilir.

 

            NOT:Suyun özel bir durumu vardır.+4ºC de suyun hacmi minimumdur.Yani suyun sıcaklığı 0ºC den +4ºC ye arttırıldığında hacminde azalma gözlenirken +4ºC den sonra hacminde önce yavaş sonra hızlı bir artış gözlenir.

 







                           --Suyun hacminin ve özkütlesinin sıcaklıkla değişim grafikleri--

            GAZLARIN GENLEŞMESİ

            Gazların da genleşmesi sadece hacimce olur.Genleşme katsayısı bütün gazlarda aynıdır.Bütün gazların sıcaklıkları 1ºC arttırldığında hacimlerinin 1/273 ü kadar genleşirler.Bu nedenle genleşme gazlar için ayırtedici bir özellik değildir.

 

Yorum Yaz
Arkadaşların Burada !
Arkadaşların Burada !