Page 24 - Fen Lisesi Kimya 9 | 4. Ünite

c) Sıcaklık-Hacim Grafiğinin Mutlak Sıcaklık ile Çizimi ve
Kelvin Eşeli
Sıcaklık-hacim ilişkisini ilk olarak Fransız bilim insanları Jacques
Charles ve Joseph Gay Lussac incelemiştir (Resim 4.20). Yaptıkları ça-
lışmalar sabit basınçtaki gazların hacminin ısıtıldıkça arttığını ve soğu-
dukça azaldığını göstermiştir.
Değişik sabit basınçlarda sıcaklık-hacim ilişkisi incelendiğinde hacme
karşı sıcaklık grafiği doğrular verir. Doğrular sıfır hacme uzatıldığında,
o
sıcaklık ekseni kesim noktasının −273,15 C olduğu bulunur.
Pratikte bir gazın hacmini sadece belli bir sıcaklığın üzerinde ölçebi-
liriz. Çünkü bütün gazlar düşük sıcaklıklarda sıvılarını oluşturmak üzere
yoğunlaşır.
1848 yılında İskoç fizikçi Lord Kelvin (Lord Kelvin), kuramsal olarak
ulaşılabilecek en düşük sıcaklık olan −273,15 C’yi mutlak sıfır olarak
o
tanımlamıştır. Başlangıç noktası mutlak sıfır olan ve şimdi Kelvin sıcak-
lık eşeli olarak adlandırılan mutlak sıcaklık eşelini kurmuştur. Kelvin ve
Celcius eşelinde birim sıcaklıklar aynı olduğundan 1 Kelvin (K) 1 derece
Celcius’a eşittir. Mutlak sıcaklık eşeli ile Celcius eşeli arasındaki tek fark
sıfır konumunun kaymasıdır. İki eşele göre bazı önemli noktalar aşağıda
Resim 4.20: Joseph Gay-Lussac
(1778-1850) (Temsilî) verilmiştir.

Kelvin Eşeli Celcius Eşeli
o
Mutlak sıfır 0 K −273,15 C
o
Suyun donma noktası 273,15 K 0 C
Suyun kaynama noktası 373,15 K 100 C
o

V V
(n ve P sabit)
(n ve P sabit)

0 T(K) −273 C 0 t( C)
o
o
Grafik 4.7: Miktarı ve basıncı sabit olan gazın hacim-sıcaklık ilişkisi

P
1
50
40 P
2
V(mL) 30 P 3
20
o
-273.15 C
P
4
10
0
-300 -200 -100 0 100 200 300 400
t( C)
o
Grafik 4.8: Miktarı sabit olan gazın farklı basınçlardaki hacim-sıcaklık ilişkisi
Yukarıdaki Grafik 4.7 sabit basınçta bir gaz örneğinin sıcaklıkla ha-
cim değişimine aittir. Grafik 4.8’de her çizgi belirli bir basınçtaki değişi-
mi gösterir. Basınçlar, P ’den P ’e doğru artar. Bütün gazlar, yeterince
1 4
düşük sıcaklıklara soğutulursa, tamamen yoğunlaşır. Çizgilerin kesik-
siz olan kısımları yoğunlaşma noktalarının üzerindeki sıcaklık bölgesi-
ni gösterir. Bu çizgiler uzatıldığında kesikli çizgilerin hepsi hacmin sıfır
o
ve sıcaklığın −273,15 C olduğu noktada kesişirler.

164