Page 24 - Fizik 9 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

FİZİK 9
Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 9 7
5. ÜNİTE > Isı ve Sıcaklık
Konu 9.5.2. HÂL DEĞİŞİMİ 40 dk.
Kazanımlar 9.5.2.1. Saf maddelerde hâl değişimi için gerekli olan ısı miktarının bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
Deney veyasimülasyonlardan yararlanılarak değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemeleri sağlanır. Matematiksel
model verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
1. Yönerge Saf maddelerde hâl değişimi için gerekli olan ısı miktarının bağlı olduğu değişkenler analiz edilir.
Maddelerin ısı alarak veya ısı vererek bir fiziksel hâlden başka bir fiziksel hâle geçmesine hâl değişimi
denir. Madde hâl değiştirirken maddenin sıcaklığı değişmez. Bu nedenle maddeyi oluşturan taneciklerin
ortalama kinetik enerjileri de değişmez. Alınan veya verilen ısı, maddenin molekülleri arasındaki bağ
enerjilerini (potansiyel enerjiyi) değiştirerek hâl değiştirmesine neden olur.

Erime ve Donma
Bir maddenin ısı alarak katı hâlden sıvı hâle geçmesine erime, ısı vererek sıvı hâlden katı hâle geçmesine
de donma denir.

Sabit atmosfer basıncı altında bir katının sıvı hâle geçtiği sıcaklık değerine erime sıcaklığı (erime nokta-
sı) denir. Erime sıcaklığındaki bir katının 1 gramına, yine aynı sıcaklıkta sıvı hâle gelmesi için verilmesi
gereken ısı miktarına erime ısısı denir. L ile gösterilir ve SI’da birimi j/kg’dır. Ancak cal/g veya j/g olarak
e
da kullanılabilir.

Sabit atmosfer basıncı altında bir sıvının katı hâle geçtiği sabit sıcaklık değerine donma sıcaklığı (don-
ma noktası) denir. Donma sıcaklığındaki bir sıvının 1 gramından, yine aynı sıcaklıkta katı hâle gelmesi
için alınması gereken ısı miktarına donma ısısı denir ve L ile gösterilir.
d
Bir maddenin erime sıcaklığı donma sıcaklığına, erime ısısı da donma ısısına eşittir. Bu fiziksel nicelikler,
maddenin cinsine bağlı olduğundan maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Bir maddenin erime veya
donma sıcaklığı sabittir. Basınç veya maddenin saflığı değiştirilirse erime ve donma sıcaklığı da değişir.

Örnek Soru
Isıca yalıtılmış bir ortamda sıcaklıkları farklı K ve L katı cisimleri etkileştiğinde K’nin sıcaklığı azalırken
L’nin sıcaklığı değişmemiştir.
Buna göre

I. Başlangıçta K cisminin sıcaklığı, L cisminin sıcaklığından büyüktür.
II. L cismi erimektedir.
III. K cisminin erime noktası, L cisminin erime noktasından büyüktür.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Cevap: Sıcaklıkları farklı cisimler etkileştiğinde sıcaklığı büyük olan cisimden sıcaklığı küçük olan cisme ısı geçer. K cisminin sıcaklığı azaldığı-
na göre ısı vermiştir. Bu durumda başlangıçta K cisminin sıcaklığı L cisminin sıcaklığından büyüktür (I. doğru). L cismi ısı aldığı hâlde sıcaklığı
değişmemiştir. Isı alan bir katının sıcaklığı değişmiyorsa o katı eriyordur (II. doğru). Sıcaklığı K cisminin sıcaklığından küçük olduğu hâlde
eridiğine göre L cisminin erime noktası, K cisminin erime noktasından küçüktür (III. doğru).
Buharlaşma ve Yoğunlaşma
Sıvı bir maddenin ısı alarak gaz hâle geçmesine buharlaşma, gaz bir maddenin ısı kaybederek sıvı hâle
geçmesine yoğunlaşma denir.
Kaynama noktasındaki 1 gram sıvının gaz hâle geçmesi için sıvıya verilmesi gereken ısı miktarına
buharlaşma ısısı denir ve L ile gösterilir. Yoğunlaşma sıcaklığındaki 1 gram gazın sıvı hâle geçmesi icin
b
gazın dışarıya vermesi gereken ısı miktarına yoğunlaşma ısısı denir ve L ile gösterilir. Bir maddenin
y
buharlaşma ısısı, yoğunlaşma ısısına eşittir.
Maddeler dışarıdan ısı alarak buharlaştıkları için buharlaşma ortamda serinlemeye neden olur. Toprak
testi içerisindeki suyun soğumasının veya sıcak bir günde havuzdan çıkan ıslak bir kişinin üşümesi-
nin nedeni budur. Buharlaşma her sıcaklıkta olabilir. Bu nedenle buharlaşma noktasından söz edilemez.
Kaynamayan sıvılarda buharlaşma sıvı yüzeyinde gerçekleşir. Buharlaşma miktarını arttırmak için sıvı-
nın açık yüzey alanı ve sıcaklığı arttırılabilir veya ortamın basıncı azaltılabilir.

23