Kitaptaki Soru Metni ve Verilenler
3. Maddelerin hâl değişimi boyunca sıcaklık değişimi nasıl olur? Maddelerin hâl değiştirme sıcaklığı, maddeler için ayırt edici özellik olarak kullanılabilir mi? Gerekçesiyle açıklayınız. Maddeler üzerinde ısının birçok etkisi vardır. Bu etkilerden biri sıcaklık deği- şimi, diğeri ise hâl değişimidir. Saf maddeler için hâl değişim sıcaklığı ayırt edici özelliktir. Maddelerin hâl değişim sıcaklığını etkileyen çeşitli nitelikler vardır. Bu nite- likleri bilmek, çay suyunun kaynaması gibi günlük hayatta sıkça karşılaşılan termodinamik olayların, yağmur ve kar oluşumu gibi doğal süreçlerin, soğutma sistemleri gibi teknolojilerin anlaşılmasını sağlar. Bunların yanı sıra buzulların erimesi gibi tüm insanlığı etkileyen çevre sorunlarının çözümüyle ilgili yeni anlayışların geliştirilmesine katkı sunar. Maddenin saflığı ve üzerine etkiyen basınç, maddenin hâl değişimi sıcaklığını değiştirir. Saflığın Erime ve Kaynama Sıcaklığına Etkisi Saf bir maddenin içine farklı bir madde karıştırılırsa maddenin saflığı bozulur. Oluşan karışımın erime ve kaynama sıcaklığı saf maddeninkinden farklı olur. Örneğin buzun içine atılan tuz, buzun erime sıcaklığını düşürür ve erimeyi kolaylaştırır. Kışın buzlu yollara tuz atılmasının sebebi budur. Suyun içine tuz atılması durumunda ise suyun kaynama sıcaklığı yükselir. Basıncın Erime ve Kaynama Sıcaklığına Etkisi Buz, antimon, bizmut gibi erirken hacmi azalan maddelerde maddenin üzerine uygulanan basıncın artması durumunda maddenin erimesi kolaylaşır ve erime sıcaklığı düşer (Görsel 4.13). Kışın karlı yollarda araç lastiklerinin geçtiği kısımlardaki kar ve buzların erimesinin nedeni budur. Erirken hacmi azalan maddelerde basıncın azalması ise erimeyi zorlaştırarak erime sıcaklığını yükseltir. Demir, alüminyum, kalay gibi erirken hacmi artan maddelerde maddenin üze- rine uygulanan basıncın artması durumunda maddenin erimesi zorlaşır ve erime sıcaklığı yükselir. Bu maddelerde basıncın azalması ise erimeyi kolay- laştırır ve erime sıcaklığını düşürür. 0 oC (Erime sıcaklığı) P = 1 atm Buz P = 200 atm –2 oC (Erime sıcaklığı) Buz Görsel 4.13: 1 atm ve 200 atm basınç altında buzların erime sıcaklığının temsilî gösterimi
Ayrıntılı Adım Adım Çözüm
Fiziksel anlamda iş: W = F · Δx (kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımı) bağıntısıyla hesaplanır.
Kinetik enerji E_k = ½ m·v², yer çekimi potansiyel enerjisi E_p = m·g·h formülüyle bulunur. Sürtünmesiz ortamlarda toplam mekanik enerji (E_mekanik = E_k + E_p) korunur. Güç ise birim zamanda yapılan iştir (P = W / t).
