Maddenin Halleri ve Isı

Transkript

1 Maddenin Halleri ve Isı Yukarıda ki grafik 5gr suya ait sıcaklık-zaman grafiğidir. Bu grafik ile ilgili karşınıza çıkabilecek tüm sorular aşağıda verilmiştir. A)Grafikle ilgili yorumlar 1. Grafik ısınma grafiğidir. Çünkü ilk sıcaklık C iken sıcaklık zamanla artmış ve son sıcaklık C olmuştur. 2. Madde ilk başta katı haldedir. Çünkü iki hal değişim noktası vardır. Birincisinde madde katıdan sıvıya, ikincisinde sıvıdan gaza geçmektedir ve Dakikalarda madde hal değiştirmektedir. Çünkü saf maddeler (Element ve bileşikler) hal değiştirirken sıcaklıkları sabit kalmaktadır. 4. Madde Dakikalar arasında erimekte, Dakikalar arasında kaynamaktadır. 5. Madde 0-5. Dakikalar arasında, Dakikalar arasında katı-sıvı karışımı, Dakikalar arasında sıvı-gaz, Dakikalar arasında gaz haldedir. 6. Madde hal değiştirirken sıcaklık sabit kalmakta ancak ısısı yükselmektedir. Çünkü hal değişimi olması için ısı verilmeye devam edilmelidir. 7. Maddenin erime ve donma sıcaklığı 0 0 C, kaynama sıcaklığı C dir. 1

2 B) Grafikle ilgili matematiksel sorular 1. Grafiğe göre ilk 5 dakikada buza ne kadar ısı verilmiştir?(c buz =2,1 j/g 0 C ) İlk 5 dakikada her hangi bir hal değişimi yok ve sıcaklık artmaktadır. Bu nedenle kullanılacak formül formülü kullanılmalıdır. O halde; Q=ısı m= kütle c=öz ısı = sıcaklık değişimi = son sıcaklık(t2)-ilk sıcaklık (t1) Q= 5.2,1.(0-(-10)) >> Q=5.2,1.10=105 j ısı verilmiştir. Not: formülde öz ısı gram cinsinden verildiği için kütleyi de gram cinsinden almak zorundayız bu nedenle eğer kütle gram cinsinden verilmemiş olursa buna rağmen öz ısı gram cinsinden verilmiş olursa soruda öncelikle kütleyi grama çevirmeliyiz. 2. Grafiğe göre Dakikalar arasında ne kadar ısı verilmiştir? (Le: 334j/g) Burada madde hal değiştirdiği için kullanılması gereken formül Q=mL e dir. Buna göre; Q= = 1670J 3. Grafiğe göre Dakikalar arasında maddeye ne kadar ısı verilmiştir? (c su : 4,18j/g 0 C) Burada madde hal değiştirmemekte olduğu için sıcaklık yükselmektedir. Bu nedenle kullanılması gereken formül dir. Buna göre; Q= 5.4,18.(100-0) = 2090 j 4. Grafiğe göre Dakikalar arasında maddeye ne kadar ısı verilmiştir?(l b :2257j/g) Burada madde hal değiştirdiği için kullanılması gereken formül Q=mL b dir. Buna göre; Q= = 11285j 5. Grafiğe göre Dakikalar arasında maddeye ne kadar ısı verilmiştir? (C b :1,92j/g 0 C) Burada madde hal değiştirmemiş ve sıcaklığı artmıştır. O halde kullanılması gereken formül dir. Buna göre; Q= 5.1,92.( ) = 192j 2

3 ÖRNEKLER 1. 5gr sıvı alkolün sıcaklığını 12 0 C den 42 0 C ye çıkarmak için gereken ısı miktarını hesaplayınız. (c alkol : 2,40 j/g 0 C) gr demirin sıcaklığını 20 0 C den 30 0 C ye çıkarmak için 225j ısı verilmiştir. Buna göre demirin öz ısısını hesaplayınız 3. 0,1kg aliminyumun sıcaklığını 15 0 C den 55 0 C ye çıkartmak için 3600 j enerji verilmiştir. Buna göre aliminyumun öz ısısı kaç j/g 0 C dur? C de 1 kg su ile 10 0 C de 500gr su özdeş ısıtıcılarda 5 dk ısıtılmaktadır. 1kg kütleli suyun sıcaklığı 50 0 C ye çıktığına göre 500 gr kütleli suyun son sıcaklığı kaçtır?(c su :4,18j) 3

4 C de 1 kg su ile 5 0 C de 500gr su özdeş ısıtıcılarda 5 dk ısıtılmaktadır. 1kg kütleli suyun sıcaklığı 35 0 C ye çıktığına göre 500 gr kütleli suyun son sıcaklığı kaçtır?(c su :4,18j) C de 460 gr su içerisine 13 0 C de 418 gr demir bırakılıyor ve sıcaklıkları dengeye ulaşıncaya kadar bekleniyor. Isı geçişi sadece maddeler arasında olduğuna göre denge sıcaklığı kaç 0 C dir? ( c d :0,46j/g 0 C, c su : 4,18 j/g 0 C) C de 740 gr su içerisine 13 0 C de 418 gr demir bırakılıyor ve sıcaklıkları dengeye ulaşıncaya kadar bekleniyor. Isı geçişi sadece maddeler arasında olduğuna göre denge sıcaklığı kaç 0 C dir? ( c b :0,37j/g 0 C, c su : 4,18 j/g 0 C) 4

5 8. Kütlesi 20g olan zeytinyağının sıcaklığını 25 0 C dan 55 0 C a çıkarmak için gerekli ısı miktarını hesaplayınız.(cz:1,96 j/g 0 C) 9. erime sıcaklığında ki 250 g buzu eritmek için gerekli ısı miktarını bulunuz. (Le:334 j/g) 10. İlk sıcaklığı 70 0 C olan 200g suyun 10 0 C sıcaklığa kadar soğuyana dek dışarıya verdiği ısı miktarını hesaplayınız. (Cs:4,18j/g 0 C) 11. İlk sıcaklığı 70 0 C olan 200g suyun 10 0 C sıcaklığa kadar soğuyana dek dışarıya verdiği ısı miktarı ile erime sıcaklığında ki 100 g buzun sıcaklığını kaç 0 C a çıkartılabilir hesaplayınız. (Cs: 4,18j/g 0 C, Le: 334,4 j/g) 12. Sıcaklığı 15 0 C olan 300 g su ile sıcaklığı 85 0 C olan 200 g su karıştırılıyor. Denge sıcaklıkları kaç 0 C olur hesaplayınız. (Cs:4,18j/g 0 C) 5

6 13. Madde Öz ısı (j/g 0 C) A 3,7 B 2,9 C 1,5 Yukarıda öz ısıları verilen 10 0 C da sıvı haldeki A, B ve C maddelerine j ısı veriliyor. Son sıcaklıklarını hesaplayınız C de ki 500 gr su içerisine 5 0 C deki 100 gr demir bırakılıyor. Isı geçişi sadece maddeler arasında olduğuna göre denge sıcaklıklarını hesaplayınız. (Cs:4,18j/g 0 C, Cd: 0,46j/g 0 C) 15. Sıcaklık ve miktarları verilen yukarıdaki aynı sıvılar yeterli büyüklükteki bir kapta karıştırılıyor. Isı geçişi sadece sıvılar arasında olduğuna göre son sıcaklık kaç 0 C olur? 6