|
Hâl Değişimi Nedir?
- Maddelerin ısı alarak ya da ısı vererek bir hâlden başka bir hâle geçmesine hâl değişimi denir.
- Maddeler doğada katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâlde bulunur.
- Buz, su ve su buharı aynı maddenin üç farklı hâlidir.
- Hâl değişimi fiziksel bir olaydır; madde başka maddeye dönüşmez.
- Hâl değişiminde kütle değişmez; yalnızca taneciklerin düzeni ve hareketi değişir.
Erime ve Donma
- Katı hâldeki maddenin ısı alarak sıvı hâle geçmesine erime denir.
- Sıvı hâldeki maddenin ısı vererek katı hâle geçmesine donma denir.
- Erime ve donma birbirinin tersidir.
- Erime sırasında tanecikler arası boşluk artar, hareket hızlanır, madde akışkanlık kazanır.
- Donma sırasında boşluk azalır, hareket yavaşlar, tanecikler yalnız titreşim yapar.
- Bir maddenin erime sıcaklığı ile donma sıcaklığı eşittir; su 0 °C'ta hem erir hem donar.
- Örnek: buz küplerinin erimesi, tereyağının erimesi; göllerin buz tutması, dondurucuda suyun donması.
Buharlaşma ve Kaynama
- Sıvı hâldeki maddenin ısı alarak gaz hâle geçmesine buharlaşma denir; çevreden ısı alır.
- Buharlaşma sıvının yüzeyinde ve her sıcaklıkta gerçekleşir.
- Kaynama, sıvının her yerinde kabarcıklar oluşarak gerçekleşen en hızlı buharlaşmadır ve belirli bir sıcaklıkta olur.
- Kaynama süresince sıcaklık değişmez; deniz seviyesinde su 100 °C'ta kaynar.
- Farklı sıvıların kaynama sıcaklıkları farklıdır (etil alkol 78 °C).
- Örnek: çamaşırın kuruması, yolların kuruması, kolonyanın serinletmesi, denizden çıkınca üşüme.
Yoğuşma (Yoğunlaşma)
- Gaz hâldeki maddenin ısı vererek sıvı hâle geçmesine yoğuşma denir.
- Yoğuşma sırasında tanecikler arası boşluk azalır, hareket yavaşlar; madde çevresine ısı verir.
- Yoğuşma ile buharlaşma birbirinin tersidir.
- Örnek: buzdolabından çıkan şişenin buğulanması, pencere camının iç yüzeyinde damlacık oluşması, sabah çiy oluşması, banyo aynasının buğulanması.
Süblimleşme ve Kırağılaşma
- Katının sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâle geçmesine süblimleşme denir; madde ısı alır.
- Gazın sıvı hâle geçmeden doğrudan katı hâle geçmesine kırağılaşma denir; madde ısı verir.
- Bu iki olayda ara hâl yoktur ve ikisi birbirinin tersidir.
- Örnek: naftalinin zamanla kaybolması, kuru buzun gaz hâle geçmesi.
- Örnek: kışın bitkilerde ve araba camlarında kırağı oluşması, uçakların arkasında beyaz iz kalması.
Kural ve Şema
- Katı → Sıvı: erime (ısı alır) · Sıvı → Katı: donma (ısı verir).
- Sıvı → Gaz: buharlaşma/kaynama (ısı alır) · Gaz → Sıvı: yoğuşma (ısı verir).
- Katı → Gaz: süblimleşme (ısı alır) · Gaz → Katı: kırağılaşma (ısı verir).
- Katıdan gaza doğru giden geçişlerde madde ısı alır; gazdan katıya doğru gelen geçişlerde ısı verir.
- Katıdan gaza gidildikçe tanecikler arası boşluk artar ve hareket hızlanır.
Hâl Değişiminde Tanecikler
- Katı hâlde tanecikler düzenli, boşluk çok az; yalnız titreşim hareketi yaparlar.
- Sıvı hâlde tanecikler düzensiz, boşluk daha fazla; titreşim, dönme ve öteleme yaparlar.
- Gaz hâlde tanecikler bağımsız, boşluk çok fazla ve hızlı hareket ederler.
- Isı alan maddenin tanecikleri hızlanır ve boşluk artar; ısı veren maddenin tanecikleri yavaşlar ve boşluk azalır.
- Hâl değişimi tanecikleri değiştirmez; yalnızca bir arada bulunma biçimini değiştirir.
Sıcaklık ve Tahmin
- Saf madde ısıtılırken sıcaklığı artar; ancak hâl değiştirirken sıcaklık sabit kalır.
- Buz erirken 0 °C'ta, su kaynarken 100 °C'ta sıcaklık değişmez.
- Sıcaklık–zaman grafiğinde hâl değişimi yatay bölüm olarak görünür.
- Sıcaklık–zaman tablosunda değişmeyen sıcaklık değeri, maddenin erime sıcaklığıdır.
- Gözleme dayalı tahmin, görülen ve ölçülen verilere dayanır; yeni bir gözlemle sınanır.
Sık Yapılan Hatalar
- Buharlaşma ile kaynama aynı değildir: buharlaşma yüzeyde ve her sıcaklıkta, kaynama her yerde ve belirli sıcaklıkta olur.
- Hâl değişiminde kütle kaybolmaz; yalnızca hâl değişir.
- Hâl değişimi sırasında sıcaklık artmaz; sabit kalır.
- Kırağılaşma donma değildir: donmada sıvı katıya, kırağılaşmada gaz doğrudan katıya dönüşür.
- Hâl değişimi maddenin türünü değiştirmez; buz eridiğinde yine su elde edilir.
|