Ünite MADDENİN HALLERİ VE ISI

Transkript

1 Ünite 5 MADDENİN MADDENİN HALLERİ VE ISI HALLERİ VE ISI Sayfa No Isı ve Test Etkinlik (1 2) Enerji Dönüşümü ve Öz ısı Test Test Etkinlik (3 5) Alışverişi Test Etkinlik (6 7) Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı Test Test Etkinlik(8 1) Isınma Soğuma Eğrileri Test Etkinlik (11 13) Karma Test Karma Test Karma Test Karma Test Karma Test Karma Test

2 KAZANIMLAR 1. Isı ve sıcaklık ile ilgili olarak öğrenciler; 1.1. Isının, sıcaklığı yüksek maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye aktarılan enerji olduğunu belirtir Aynı maddenin kütlesi büyük bir örneğini belirli bir sıcaklığa kadar ısıtmak için, kütlesi daha küçük olana göre, daha çok ısı gerektiğini keşfeder Tek tek moleküllerin hareket enerjilerinin faklı olabileceğini ve çarpışmalarla değişeceğini fark eder Sıcaklığı, moleküllerin ortalama hareket enerjisinin göstergesi şeklinde yorumlar Isı aktarım yönü ile sıcaklık arasında ilişki kurar Sıvı termometrelerin nasıl yapıldığını keşfeder. 2. Maddelerin aldığı/verdiği ısı ile sıcaklık değişimi arasında ilişki kurmak bakımından öğrenciler; 2.1. Mekanik ve Elektrik enerjinin ısıya dönüştüğünü gösteren deneyler tasarlar Maddelerin ısınmasının enerji almaları anlamına geldiğini belirtir Suyun ve diğer maddelerin öz ısı larını tanımlar, sembolle gösterir Farklı maddelerin öz ısılarının farklı olduğunu (öz ısının ayırt edici bir özellik olduğunu)belirtir Suyun öz ısısının joule/g C ve kalori /g C cinsinden belirtir. 3. Maddenin ısı alış verişi ile hâl değişimlerini ilişkilendirmek bakımından öğrenciler; 3.1. Gaz, sıvı ve katı maddelerde moleküllerin/atomların yakınlık derecesi, bağ sağlamlığı ve hareket özellikleri arasındaki ilişkiyi model veya resim üzerinde açıklar Bağların, katılarda sıvılardakinden daha sağlam olduğu çıkarımını yapar Gazlarda moleküller arasındaki bağların yok denecek kadar zayıf olduğunu belirtir Erime ve buharlaşmanın ısı gereksinimi, donmanın ve yoğuşmanın ısı açığa çıkarmasını bağların kopması ve oluşması temelinde açıklar. 5. Buharlaşma ısısı ile ilgili olarak öğrenciler; 5.1. Buharlaşmanın neden ısı gerektirdiğini açıklar; buharlaşma ısısını maddenin türü ile ilişkilendirir Kütlesi belli yun, kaynama sıcaklığında tamemen buhara dönüşmesi için gerekli ısı miktarını hesaplar Buharlaşmanın soğutma amacı ile kullanılışına günlük hayattan örnekler verir. 4. Erime/donma ısısı ile ilgili olarak öğrenciler; 4.1. Erimenin neden ısı gerektirdiğini açıklar; donma ısısı ile ilişkilendirir Farklı maddelerin erime ısılarını karşılaştırır Belli kütledeki buzun, erime sıcaklığında, tamamen ya dönüşmesi için gerekli ısı miktarını hesaplar. 4.4 Kapalı mekânların aşırı soğumasını önlemek için ortama konulmasının yararını açıklar Saf olmayan yun donma noktasının, saf dan daha düşük olduğunu fark eder Buzlanmayı önlemek için başvurulan tuzlama işleminin hangi ilkeye dayandığını açıklar Atatürk ün bilim ve teknolojiye vediği önemi açıklar. 6. Isınma/soğuma eğrileri ile ilgili olarak öğrenciler; 6.1. Katı, sıvı ve buhar hâlleri kolay elde edilebilir ( gibi) maddeleri ısıtıp soğutarak, sıcaklık zaman verilerini grafiğe geçirir Isınan soğuyan maddelerin, sıcaklık zaman grafiklerini yorumlar; hal değişimleri ile ilişkilendirir.

3 Isı ve ISI VE SICAKLIK Isı ve sıcaklık birbirinden farklı kavramlardır. Öncelikle 7 ısının bir enerji olduğunu belirtmeliyiz. ise ısı sonucu ortaya çıkan bir olgudur. Önce sıcaklıkları farklı maddelerin iç yapısında yani molekül C Şekil 1 7 C Şekil 2 hareketinde nasıl bir farklılık olduğunu açıklayalım. Şekil 1 de gösterilen termometrenin içinde C de civa vardır. 7 C ye çıktığında civa genleşerek şekil 2 deki gibi oluyor. Buradan çıkan önemli sonuçlar şunlardır : 1. C deki civanın 7 C deki civa haline gelmesi için ısı alması gerekir. 2. Sıcaklığı yüksek olan maddeler, sıcaklığı düşük olan maddelere göre molekülleri daha hızlı hareket ederek hacimlerinde artış (genleşme) olur. 3. ölçen termometreler, maddelerin genleşme özelliğinden yararlanılarak yapılmışlardır. : Maddeyi oluştaran taneciklerin (molekül, atm ) ortalama hareket enerjilerinin bir ölçüsüdür. Birimi : C (selsiyus) dir. Termometre ile ölçülür. 1. I. ları farklı iki madde arasında alınıp verilen enerjidir. II. Birimi kalori veya joule dür. III. Termometre ile ölçülür. IV. Sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye doğru akar. Yukarıda ısı ile ilgili verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV 2. Aşağıdaki aynı sıcaklık ve ortamda bulunan kaplarda eşit miktarda bulunmaktadır. Buna göre hangi kapta bulunan yun içerdiği taneciklerin ortalama hareket enerjisi daha fazladır? A) B) 18 C C) D) 37 C 25 C 56 C I II Test Isı Birimi kalori veya Joule dür. Kalorimetre kabıyla ölçülür. Birimi selsiyustur. Termometre ile ölçülür. III Enerji türüdür. Enerji türü değildir. Yukarıdaki çizelgede ısı ve sıcaklığa ait bazı bilgiler verilmiştir. Buna göre hangi numara ile verilen ifadeler doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III İlkay 1 Maddelerin tanecikleri sıcaklık arttıkça hızlanır. Maddenin miktarı artarsa sıcaklığı da artar. Bir yun sıcaklığını selsius termometresi 7 C göstermesine karşın Murat ın yaptığı termometre 35 M göstermektedir. Suyun sıcaklık değeri her iki termometre için aynı olmasına karşılık 7 C 35 M sayı değerlerinin farklı olmasının nedeni açıklayalım : Muratın termometresindeki birim C C ölçeklerinin daha geniş olmasından kaynaklanmaktadır. Buna göre aynı sıcaklık değeri faklı birimlerde farklı sayılar ile ifade edilebilir. 3. I. Hava sıcaklığında 8 C yükselme meydana gelmiştir. II. Çocuğun vücut ısısı 38 C ye ulaşmıştır. III. Soğuyan yun ısısı 5 C düşmüştür. Yukarıda verilenlerden hangilerinde ısı ve sıcaklık kavramları doğru kullanılmıştır? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III Filiz Kübra Maddenin öz ısısı maddenin cinsine bağlıdır. Yukarıdaki öğrencilerden hangilerinin söylediği ifade doğrudur? A) Yalnız İlkay B) İlkay ve Kübra C) Filiz ve Kübra D) İlkay, Filiz ve Kübra 214

4 Isı ve Ünite 5 6. Sıcaklığı yüksek olan maddeden, düşük olana doğru aktarılan enerjiye ısı denir Bir maddenin sıcaklığını arttırmak için o maddeye ısı enerjisi vermek gerekir. ( C) Aynı cins maddeleri belirli bir sıcaklığa ulaştırmak için kütlesi küçük olanın daha az ısıya ihti- 3 ml 2 ml C Zaman yacı vardır. 2 K L Maddeyi oluşturan taneciklerin ortalama hareket enerjisinin göstergesine sıcaklık denir. 3 Yukarıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız 1 B) Yalnız 2 C) 1 ve 3 D) 1, 2 ve 3 Yukarıdaki K ve L kapların da aynı sıcaklıkta ve gösterilen miktarlarda bulunmaktadır. Kaplar özdeş ısıtıcılarla bir süre ısıtılıyor. Buna göre; K deki termometrenin gösterdiği değer daha küçüktür. Sıcaklığı C olan bir miktar ya bir ısı kaynağından düzenli olarak ısı verilirse yun sıcaklığı zaman ile doğru orantılı olarak artar. Oluşan sıcaklık zaman grafiği yukarıdaki gibidir. Bir maddenin ısı alması için yukarıdaki gibi ısı kaynağı zorunlu değildir. Örneğin; sıcaklıkları farklı maddeler birbirlerine dokundurulduğunda yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa doğru ısı geçişi olur. K L Ceren ısı 7. L deki termometrenin gösterdiği değer daha küçüktür. T =4 C K T L =5 C Merve Isı : Sıcaklığı yüksek maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye aktarılan enerjiye denir. Birimi : cal (kalori) ya da J(joule) dür. Yukarıdaki şekilde aynı sıcaklıkta olan farklı miktarlardaki bir sürahi ile bir bardak gösterilmiştir. Buna göre; I. Bardak ve sürahideki ların sıcaklıkları eşit olduğu için taneciklerin ortalama hareket enerjileri eşittir. II. Sürahideki yun toplam hareket enerjisi daha fazladır. III. Bardaktaki yun ısı enerjisi daha büyüktür. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III Okan Görkem Termometrelerin gösterdiği değerler eşittir. L daha çok ısı alır. hangi öğrencinin yaptığı yorum doğrudur? A) Ceren B) Merve C) Okan D) Görkem Kalorimetre ile ölçülür. Termometre cisim T 2 T 1 boşluk Yalıtkan ayaklar Kalorimetrede, sıcaklıkları farklı ile katı cisim arasında meydana gelen enerji akış miktarı ısı olarak ölçülür. Not Kütle değerleri ve madde türü ne olursa oln ısı akışı daima sıcak cisimden soğuk cisme doğrudur. 215

5 Isı ve Etkinlik 1 Aşağıda verilen özdeş X, Y, Z kaplarında aynı sıcaklık ve gösterilen miktarlarda bulunmaktadır. Kapları inceleyerek verilen soruları cevaplayınız. 5g 25g 1g X Y Z (Kaplarda bulunan ların ilk sıcaklıkları eşittir.) 1. X, Y, Z kapları özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldığında, kaplarda bulunan özdeş termometrelerin göstereceği değerler ile ilgili ne söylenebilir? Açıklayınız. 2. X, Y, Z kapları kaynayıncaya kadar özdeş ısıtıcılarla ısıtılıyorlar. Buna göre kaplarda bulunan termometrelerin göstereceği değerler ile ilgili ne söylenebilir? Açıklayınız. 3. X, Y, Z kapları özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldıklarında ların sahip olduğu ortalama hareket enerjileri hakkında ne söyleyebiliriz? 4. Su ile dolu X, Y, Z kaplarındaki ların aynı sıcaklıkta oldukları anda sahip oldukları toplam hareket enerjileri için ne söylenebilir? 216

6 Isı ve Ünite 5 Etkinlik 2 Aşağıdaki tabloda özdeş ısıtıcılarla ısıtılan bir sıvıya ait farklı kütlelerin sıcaklık zaman değerleri verilmiştir. Kütle Numaraları Başlangıç ları ( C) 5 Dakika Sonraki ( C) 1 Dakika Sonraki ( C) I II III IV V Buna göre tabloyu inceleyerek aşağıdaki soruları cevaplayınız. a. Numaralandırılmış kütlelerden hangisinin miktarı en fazladır? Yazınız. b. Numaralandırılmış kütlelerden hangisinin miktarı en azdır? Yazınız. c. En fazla sıcaklık artışı hangi kütlede olmuştur? Yazınız. d. En az sıcaklık artışı hangi kütlede olmuştur? Yazınız. e. Aynı sıvıya ait kütleler olmalarına rağmen neden sıcaklık artışları farklıdır? Açıklayınız. 217

7 Enerji Dönüşümü ve Öz Isı ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ VE ÖZ ISI Test Tost makinesi elektrik enerjisini ısı enerjisine çevirir. I II Çok soğuk havalarda üşüyen ellerimizi birbirine sürterek ısıtmaya çalışırız. Ellerimizin ısınmasının nedeni hareket enerjisinin ısı enerjisine dönüşmesidir. III IV Nuran Soğuk havalarda ellerini birbirine sürten kişi bir süre sonra ellerinin ısındığını farkeder. Ütünün oluşturduğu ısı enerjisi sayesinde giysilerimizi ütüleriz. Aslında ütü elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürerek enerji dönüşümünü gerçekleştirmektedir. Yukarıdaki resimlerde enerji dönüşümlerinin gerçekleşebileceği olaylar verilmiştir. Buna göre hangi numaralı resimdeki enerji dönüşümünde ısı enerjisi dışında başka tür enerji de ortaya çıkar? A) I B) II C) III D) IV Hülya Berkay Bisikletle giderken birden fren yaptığımızda tekerlerin ısınmasının sebebi hareket enerjisinin ısı enerjisine dönüşmesidir. Enerji dönüşümlerinde maddelerin ısınması sırasında enerji aktarımı yaşanmaz. 2. Zeynep, aşağıda gösterilen kaplarla bir deney yapmak istiyor. Melih Ayrıca kibriti yaktığımızda da mekanik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürürüz. Yukarıdaki örneklerden de anlaşılacağı gibi çevremizdeki pek çok enerji değişik türlerde bulunur. Bu enerji türlerini birbirine dönüştürerek çeşitli işler yapılır. Bu işler sırasında da ısı meydana gelir. Elektrikli ısıtıcısı da elektrik enerjisini ısı ve ışık enerjisine çevirir. 7 C 25 C I 1 C III Zeynep şekildeki kaplara aynı miktarda ve farklı sıcaklıklarda koyuyor. Buna göre Zeynep dolu kapları 25 C sıcaklığındaki odaya bıraktığında hangi kaplardan çevreye ısı aktarımı gerçekleşir? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III II Yukarıdaki öğrencilerden hangisinin söylediği ifade yanlıştır? A) Melih B) Berkay C) Hülya D) Nuran 4. I. Işıl ın fön makinesi ile saçlarını kurutması II. Nebahat Hanım ın patatesli böreğini elektrikli fırında pişirmesi III. Necati Bey in gömleklerini ütülemesi Yukarıda verilen olaylardan hangilerinde ısı enerjisi kullanılır? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III 218

8 Enerji Dönüşümü ve Öz Isı Ünite 5 5. I II 7. Isı ve sıcaklık aynı kavramlardır. 5 g 3 g Isı bir enerji türü değildir. birimi selsiyustur. ları eşit olan maddeler III 1 g IV 6 g arasında ısı alışverişi olmaz. Yukarıdaki cümlelerin başında bulunan kutulara, cümle doğru ise D, yanlış ise Y yazdığımızda aşağıda verilenlerden hangisi doğru olur? A) Y B) D Hareket halindeki araba patinaj yaparken de lastikleri ısınır. Yani hareket enerjisi ısı enerjisine dönüşür. Verdiğimiz örneklerden de anlaşılacağı gibi maddenin ısınması enerji aktarımı ile gerçekleşir. diyebiliriz. Yukarıdaki özdeş kaplarda bulunan başlangıç sıcaklıkları eşit ve farklı kütleli lar özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılıyorlar. Buna göre hangi kaptaki yun sıcaklığı daha çok artar? A) I B) II C) III D) IV D Y Y Y D D C) Y Y D) D Y Her Madde Aynı Isınır mı? 6. Aşağıdaki özdeş kaplarda verilen kütle ve sıcaklıklarda lar bulunmaktadır. D D D D Şekil 1 K 5 g 2 C L 2 g 4 C 8. X 2 C Z 6 C Y 1 C Şekil I M 7 g 1 C N 5 g 4 C Buna göre K, L, M, N kaplarındaki lardan hangi ikisi karıştırıldığında lar arasında ısı alışverişi gerçekleşmez? A) K ve L B) L ve M C) M ve N D) L ve N X Y Z Şekil II Yukarıda 1. şekilde sıcaklıkları ile verilen eşit kütleli aynı maddeden yapılmış X, Y, Z cisimleri, 2. şekilde olduğu gibi birbirlerine dokunduruluyor. Buna göre cisimlerden hangilerinin son sıcaklığı baştaki sıcaklığına göre artar? A) Yalnız X B) X ve Y C) Y ve Z D) X, Y ve Z Şekil 2 Özdeş iki ısı kaynağı şekil 1 ve şekil 2 deki kütlelerine aynı miktarda ısı aktarmaktadır. Bir süre sonra, sıcaklık artışlarına baktığımızda şekil 1 deki yun sıcaklığının daha çok arttığını görürüz. Yani kütlesi az olanın sıcaklığı daha çok artmıştır. Not Aynı tür maddelere aynı miktarda ısı verilirse kütlesi az olanın sıcaklığı daha çok artar. 219

9 Enerji Dönüşümü ve Öz Isı 1 kg Test 3 1. Aşağıdaki tabloda bazı kavramlar ve bu kavramların birimleri verilmiştir. No Kavram Birimi 3. Şekil 1 I Öz ısı cal/g C II C III Isı cal I II 1 kg cam blok cam Şekil 2 Özdeş iki ısı kaynağı, şekil 1 ve şekil 2 deki aynı kütle değerinde bulunan ve cam maddelerine aynı miktarda ısı aktarmaktadır. Bir süre sonra, sıcaklık artışlarına baktığımızda camın sıcaklığında daha çok artış olduğu görülür. Kütleleri ve aldıkları ısı aynı olmasına karşın sıcaklık artışlarının farklı olması maddelerin öz ısılarının farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Özısı : Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 C artırmak için gerekli ısı miktarına denir. Birimi : cal/g C ya da J/g C dir. Öz ısı maddelerin ayrıt edici özelliklerinden biridir. Not Özısısı büyük olan maddenin sıcaklığı daha az artar. Daha yavaş ısınır daha yavaş soğur. Buna göre hangi numaralı eşleştirmeler doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III 2. Aşağıdaki tabloda bazı maddelere ait özısı değerleri verilmiştir. Madde Öz ısı(j/g C) Zeytinyağı 1,96 Su 4,18 Alkol 2,54 Civa,12 Tablodaki maddelerden dört ayrı kaba eşit miktarlarda konulan sıvılar özdeş ısıtıcılarla 5 dakika ısıtılıyorlar. Isıtma işleminden sonra her kaba birer tane özdeş termometre konuluyor. Buna göre hangi sıvıya konulan termometre en yüksek değeri gösterir? (Sıvıların başlangıç sıcaklıkları eşittir.) A) Zeytinyağı B) Su C) Alkol 4. III Yukarıdaki özdeş kaplarda aynı sıvıya ait farklı miktarlarda sıvı molekülleri gösterilmiştir. Buna göre kaplar aynı ortamda özdeş ısıtıcılarla ısıtılırsa hangi kaptaki sıvı daha geç ısınır? A) I B) II C) III D) IV Madde Verilen ısı Kütle IV Değişimi K Q m 2T L Q m T M 2Q 2m T N Q 3m 2T Yukarıdaki tabloda K, L, M, N maddelerine ait bazı değerler verilmiştir. Buna göre hangi maddenin öz ısısı en küçüktür? A) N B) M C) L D) K D) Civa 22

10 Enerji Dönüşümü ve Öz Isı Ünite 5 5. ( C) K L 7. Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 C artırmak için gerekli olan ısı miktarıdır. Öz ısısı c olan sıvıya Q kadar ısı veriliyor. Kütlesi m olan sıvının sıcaklığı t kadar artıyorsa, bu değerler arasındaki ilişki aşağıdaki bağıntı ile verilir. M Aldıkları ısı (cal) İlk sıcaklıkları ve kütleleri eşit K, L, M maddeleri özdeş ısıtıcılarla ısıtıldığında aldıkları ısı miktarına göre sıcaklıklarının değişimi yukarıdaki grafikte verilmiştir. Buna göre, K, L, M maddelerinin öz ısılarının doğru sıralaması aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? Yukarıda tanımı yapılan kavram aşağıdakilerden hangisidir? A) Kalori B) Öz ısı C) Selsiyus D) Isı Q = mc t Q = mc( T son T ilk ) T ilk : Cismin ilk sıcaklığı T son : Cismin son sıcaklığı A) C K > C L > C M B) C M > C L > C K Örnek C) C M > C K > C L D) C K = C L = C M 8. 4 C 25 C 1 cam blok ısı 6. Umutcan J C/g J /g C 11 C 14 C 2 3 C 3 C Kütlesi 5 kg olan cam bir blok a ısı kaynağından 1. cal değerinde ısı veriliyor. Buna göre cam blokun sıcaklığı kaç C artar? (c =,2 cal/g C) Çözüm : Simay J g/ C 3 6 C 35 C m = 5 kg kütle değerini gram cinsinden bağıntıya yazmalıyız. m = 5 g Q = mc t 1 = 5.,2. t Dilara g C/J 4 t = 1 C Cam bloğun sıcaklığı 1 C artar. Utku Yukarıdaki öğrencilerden hangisinin söylediği birim öz ısıya aittir? A) Utku B) Dilara C) Simay D) Umutcan Yukarıda sıcaklıkları verilen cisimlerin aralarındaki ısı akışının yönü gösterilmiştir. Buna göre hangi numaralı şekilde ısının akış yönü yanlış verilmiştir? A) 1 B)2 C) 3 D) 4 221

11 Enerji Dönüşümü ve Öz Isı Etkinlik 3 Etkinlik 4 Aşağıdaki eşit kütlelerde K, L, M cisimleri verilmiştir. Buna göre cisimleri inceleyerek soruları cevaplayınız. 1 C 3 C 5 C Görkem, aşağıda gösterildiği gibi özdeş erlenlerin içine her biri 5 ml olan, alkol ve zeytinyağı koyuyor. Ayrıca sıvıların özısı değerlerini de araştırıp yandaki tabloya not ediyor. Madde Özısı(J/g C) Su 4,18 Alkol 2,54 Zeytinyağı 1,96 1. K cismi L cisminin üzerine konuluyor ve ısı dengesi sağlanana kadar bekleniyor. Buna göre K ve L nin son durumdaki sıcaklıkları nasıldır? 5 ml 5 ml alkol 5 ml zeytinyağı 2. K cismi L den ayrıldıktan sonra M nin üzerine konuluyor ve ısı dengesi sağlanana kadar bekleniyor. Buna göre K ve M nin son durumdaki sıcaklıkları nasıldır? Görkem, erlenlerde bulunan sıvıların eşit olan başlangıç sıcaklıklarını ölçüp not ediyor. Daha sonra aşağıda görüldüğü gibi erlenleri özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıyor. Su Alkol Zeytinyağı 3. K cisminin sıcaklığı 1 C, L cisminin sıcaklığı 3 C ve M cisminin sıcaklığı 5 C iken L cismi M cisminin üstüne, K cismi de L cisminin üstüne konuluyor ve ısı dengesi sağlanana kadar bekleniyor. Bir süre sonra K, L, M cisimleri birbirinden ayrılıyor. Buna göre; a. Cisimler arasındaki ısı aktarımı nasıldır? Isınma süreleri sonunda her üç kaptaki sıvıların eşit olan sıcaklıklarını ölçen Görkem bu değerleri de not ediyor. Buna göre; a. Sıvıların ilk ve son sıcaklıklarını karşılaştırınız. b. K, L, M cisimlerinin son durumdaki sıcaklıkları nasıldır? Yazınız. b. Sıvıların ısınma sonucunda ölçülen son sıcaklıkları için ne söylenebilir? 4. K cisminin sıcaklığı 1 C ve L cisminin sıcaklığı 3 C iken K cisminin kütlesi L cisminin kütlesinden büyük olduğu durumlarda K cismi L cisminin üzerine konulup ısı dengesi sağlanana kadar beklendiğinde K ve L cisimlerinin son sıcaklıkları için ne söylenebilir? c.. Sıvıların sıcaklık değişimlerinin farklı olmasının nedenini açıklayınız? d. Görkem bu deneyden nasıl bir sonuç çıkarılabilir? Yazınız. 222

12 Enerji Dönüşümü ve Öz Isı Ünite 5 Etkinlik 5 Ceren aşağıdaki resimlerde verilen örnekleri inceleyerek, bu örneklerde gerçekleşen enerji dönüşümlerini bulmak istiyor. a. Buna göre verilen örneklerde meydana gelen enerji dönüşümlerini örneklerin altındaki boşluklara yazınız. b. Yukarıda verilen örneklerde enerji aktarımı gerçekleşir mi? Yazınız. 223

13 Alışverişi MADDENİN HALLERİ VE ISI ALIŞ VERİŞİ Madde; maddeyi oluşturan taneciklerin birbirlerine uyguladıkları çekim kuvveti ile dağılmadan bir arada durur. Çekim kuvveti büyük Kimyasal bağ Moleküller arası bağ Çekim kuvveti küçük Moleküller arası çekim kuvveti küçüktür. Molekülleri oluşturan atomlar arası çekim kuvveti çok güçlüdür. Bu çekim kuvveti kimyasal bağ olarak adlandırılır. Maddenin üç hali olan katı, sıvı ve gaz durumu; tanecikler arasındaki bağların kuvvetli olup olmaması ve tanecik hareketine bağlı olarak gerçekleşir. Tanecikler arasındaki çekim kuvveti; katılarda büyük, sıvılarda zayıf gazlarda ise yok denecek kadar azdır. O nedenle katılarda tanecikler birbirine çok yakın, gazlarda ise çok uzaktır. 1. Tanecikleri arasındaki mesafe çok küçüktür. Tanecikleri arasındaki çekim kuvveti çok büyüktür. Belirli bir hacim ve kütleleri yoktur. Tanecikleri titreşim hareketi yapar. Yukarıdaki ifadelerden hangisi katılar için yanlıştır? A) B) C) D) 3. Eren Sinem Test Faruk Banu 4 Katı maddelerin tanecikleri arasında bağ yoktur. Katılar öteleme hareketi yapmadan titreşim hareketi yaparlar. Katı maddeler bulunduğu kabın şeklini alır. Katıların sıvı ve gazlara göre taneciklerinin çekim kuvveti çok küçüktür. KATI 2. Naftalinin süblimleşmesi Öğrencilerden hangisinin katılar için söylediği ifade doğrudur? Buz Mumun erimesi A) Eren B) Sinem C) Faruk D) Banu Tanecikler arasındaki çekim kuvveti büyüktür. Tanecikler arası mesafe çok küçüktür. Tanecikler öteleme hareketi yapmadan bulundukları yerde titreşim hareketi yaparlar. Belli bir hacimleri ve şekilleri vardır. Suyun buharlaşması Odunun yanması Yukarıda verilen olaylardan hangisi hal değişimine örnek değildir? A) B) C) D) 4. Özısısı 4,18 J/g C olan 1 g kütleli saf yun sıcaklığını 3 C den 8 C ye yükseltmek için ya kaç joule ısı verilmelidir? A) 418 B) 826 C) 16.2 D)

14 Alışverişi Ünite Bir maddenin üç haline ait molekül modelleri aşağıda gösterilmiştir. SIVI 2g 1g X 5g Z İlk sıcaklıkları aynı olan X, Y, Z kaplarındaki lar özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılıyor. Buna göre kaplardaki ların son sıcaklıklarının doğru sıralaması hangisinde verilmiştir? A) T X > T Y > T Z Y I III Buna göre I, II ve III ile numaralandırılan modellerin doğru eşleştirilmesi aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? I II III A) Katı Sıvı Gaz B) Gaz Sıvı Katı C) Gaz Katı Sıvı D) Sıvı Gaz Katı II sıvı Tanecikler arası çekim kuvveti küçüktür. Tanecikler arası mesafe katılara göre büyüktür. Tanecikler birbiri üzerinden kayabilir ve bulundukları yerde titreşim hareketi yapabilirler. Belli bir şekilleri yoktur ancak belli bir hacimleri vardır. B) T X > T Z > T Y C) T Z > T Y > T X D) T X = T Y = T Z 6. Aşağıda verilen ifadelerden hangisi maddenin üç hali olan katı, sıvı ve gazlar için ortaktır? A) B) C) D) Tanecikler arası çekim kuvvetleri çok fazladır. Tanecikleri arasıdaki mesafe çok büyüktür. Tanecikleri öteleme hareketi yapar. Tanecikleri titreşim hareketi yapar. 8. I. II. III. IV. Belirli şekilleri yoktur. Tanecikleri arası mesafe azdır. Tanecikleri serbetçe öteleme hareketi yapar. Tanecikleri arası çekim kuvveti katılara göre fazladır. Yukarıda verilenlerden hangileri gazlar için doğrudur? A) I ve III B) II ve III C) I, II ve IV D) I, II, III ve IV GAZ Gaz Tanecikler arası çekim kuvveti yok denecek kadar azdır. Tanecikler arası mesafe katılara göre büyüktür. Tanecikler serbestçe öteleme ve titreşim hareketi yapabilir. Belli hacim ve şekilleri yoktur. 225

15 Alışverişi Etkinlik 6 Aşağıdaki şekillerde maddelere ait tanecik modelleri ve tanecikler arası boşluklar gösterilmiştir. Buna göre tanecik modellerinin hangi maddenin halini temsil ettiğini ve hal değişimlerini uygun boşluklara yazınız. a) b) c) d) 226

16 Alışverişi Ünite 5 Etkinlik 7 Aşağıdaki şemada bir maddenin katı, sıvı, gaz halleri verilmiş ve bu hallerin birbirine dönüşümündeki olaylar harflerle gösterilmiştir. e a b KATI SIVI GAZ d c f 1. Yukarıdaki hal değişim şemasını inceleyerek harfilerin karşısına uygun kavramları yazınız. a :... b :... c :... d :... e :... f : Hangi harfle gösterilen olaylarda madde dışardan ısı alır? 3. Hangi harfle gösterilen olaylarda madde dışarıya ısı verir? 4. Hangi harfle gösterilen olaylar maddenin tanecikleri arasındaki bağların kopması sonucu oluşur? 5. Hangi harfle gösterilen olaylar maddenin tanecikleri arasında bağ oluşmasına neden olur? 6. Verilen olaylardan hangilerinde maddenin tanecikleri arasındaki uzaklıklar artar? 227

17 Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı ERİME DONMA VE BUHARLAŞMA YOĞUŞMA ISISI ERİME Test 5 Taneciklerin durumu 1. Aşağıda öğrenciler erime olayı ile ilgili bazı bilgiler veriyorlar. 3. Madde Alınan ısı Kütle Değişimi C buz Erime ısısı Le ile gösterilir. 8Q m 2T 4Q m T Bir süre sonra Taneciklerin durumu Eren Alperen Erime ısısının birimi J/g dır. 2Q 2m 3T Yukarıdaki tabloda,, ile gösterilen maddelerinin kütleleri, aldıkları ısı miktarları ve sıcaklık değişimleri gösterilmiştir. Buna göre,, maddelerin- Katı maddeye ısı verildiğinde tanecikler arasındaki çekim kuvveti azalarak aralarındaki bağlar çözülür. Bu durumda madde sıvı haline dönüşerek tanecikler arası uzaklıklar artar. Bu olaya erime denir. Rüya Buz erirken sıcaklığı sabit kalır. Katı maddeler erirken çevreye ısı verirler. den hangileri aynı türdür? A) ve B) ve C) ve D), ve buz civa Erime sıcaklığında olan bir miktar buz ve bir miktar civa ya özdeş ısıtıcılar ile ısı verelim. Bir süre sonra civanın tamamen erimesine karşılık buzun sadece bir kısmının eridiği görülür. Buradan çıkan sonuç, maddelerin türleri farklı olduğu için erime ısılarının faklı olmasıdır. Öyleyse her tür maddenin 1 gramını eritmek için gerekli olan ısı miktarı farklıdır. Bu ısıya erime ısısı denir. Le ile gösterilir. Örneğin, buzun erime ısısı Le = 334,4 J/g dir. Yani 1 g buzu eritmek için 334,4 J enerji gereklidir. 1 g buzu eritmek için ise 3344 J ısıya ihtiyaç vardır. Buna göre; kütlesi m olan bir madde erime sıcaklığında iken onu tamamen eritmek için gerekli ısı miktarı ; Q = m.le dir. 2. Banu Buna göre hangi öğrencinin söylediği yanlıştır? A) Eren B) Alperen C) Rüya D) Banu erime sıcaklığındaki 1 gram saf katı maddeyi haline geçiren ısıdır. Yukarıdaki ifade de boş bırakılan yere aşağıdakilerden hangisi gelmelidir? A) Öz ısı B) Erime ısısı C) Yoğuşma ısısı D) Süblimleşme ısısı 4. X Y Yukarıda bir maddenin hal değişiminden önce ve sonraki tanecik durumları gösterilmiştir. Buna göre X ve Y ile gösterilen olaylar aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? X A) Donma Erime B) Erime Donma C) Yoğuşma Buharlaşma D) Süblimleşme Yoğuşma Y 228

18 Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı Ünite X Yukarıdaki şekillerde bir maddeyi oluşturan taneciklerin yakınlık dereceleri modellenmiştir. Buna göre X ve Y ile gösterilen olaylar aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? X A) Erime Buharlaşma B) Donma Buharlaşma C) Yoğuşma Donma D) Donma Erime Madde Y Y Donma ısısı (J/g) Bakır 175,56 Buz 334,4 Civa 11,28 Kurşun 22,57 Yukarıdaki tabloda bazı maddelere ait donma ısı değerleri verilmiştir. Buna göre hangi maddenin 1 gramının sıvı hale gelmesi için gereken enerji miktarı en fazladır? A) Kurşun B) Civa C) Buz D) Bakır 7. Donma sıcaklığındaki 5 g civanın tamamen katı hale geçmesi için gereken enerji miktarı aşağıdakilerden hangisinde verilimştir? (Civanın erime ısı 11,28 J/g dır.) 8. Yukarıdaki tahtada yazan soruya hangi öğrenci doğru cevap vermiştir? A) B) C) D) Kibele Oğuz Umutcan Simay Dilara Utku 225,75 J 4524 J 1128 J 2256 J 36 J 564 J Çimen Alican 2257 J 6771 J Kütlesi 1 g olan donma sıcaklığındaki kurşundan yapılmış levhayı eritmek için gerekli olan ısı enerjisi yukarıdaki öğrencilerden hangisi tarafından doğru verilmiştir? (Kurşunun erime ısısı 22,57 J/g dır.) A) Kibele B) Çimen C) Oğuz D) Alican Örnek Erime sıcaklığında olan 1 g bakırı tamamen eritmek için kaç J ısı gereklidir? (Le =175J/g) Çözüm : Q = m.le Q = = 175 J bulunur. DONMA C Buzdolabı Bir süre sonra buz Buzdolabı Donma sıcaklığındaki bir sıvıdan ısı alındığında tanecikler arasındaki çekim kuvveti artarak aralarındaki bağ kuvvetlenir. Bu durumda madde katı hale dönüşerek tanecikler arası uzaklıklar azalır. Bu olaya donma denir. Bir madde hangi sıcaklıkta eriyorsa aynı sıcaklıkta donar. Yani buz C de erir ve C de donmaya başlar. Donma sıcaklığındaki 1 g saf sıvının, tamamen katı hale geçmesi için maddeden alınan ısı (çevresine verdiği ısı) miktarına donma ısısı denir. Donma sıcaklığındaki m kütleli bir sıvının tamamen donması için çevresine verdiği ısı miktarı Q = m.l d dir. Burada L d donma ısısı olarak ifade edilir. Her maddenin kendine özgü donma ısı değeri vardır. Uyarı Bir maddenin donma ısısı ile erime ısısı aynı değerle ifade edilir. Erime ısısı ve donma ısısı maddelerin ayırt edici özelliklerinden biridir. Örnek Çözüm : Kütlesi 1 g olan C deki yun tamamen buz olması için çevresine kaç J ısı vermelidir? (L d = 334 J/g) Q = m.l d Q = = 334 J bulunur. 229

19 Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı BUHARLAŞMA Test 6 sıvı Maddelerin sıvı halden gaz haline geçmesine buharlaşma denir. Sıvı madde buharlaşırken çevresinden ısı alır ve çevresini soğutur. Elimize kolonya döktüğümüzde elimizin serinlemesi kolonyanın buharlaşırken elimizdeki ısıyı almasından kaynaklanır. Ayrıca denizden çıkarken de üşüme hissetmemiz buharlaşma olayına örnektir. Buharlaşma sırasında sıvının aldığı ısı, tanecikler arasındaki mesafenin çok artmasına yol açar. Ayrıca tanecikler arasındaki çekim kuvveti de yok denecek kadar az olur. Bir sıvı maddeye ısı verildiğinde, sıvının sıcaklık değeri kaynama sıcaklığına kadar yükselir. Sıvının bundan sonra aldığı ısı buharlaşma için harcanır. Kaynama sıcaklığındaki 1 gram saf sıvıyı, aynı sıcaklıktaki 1 gram gaz haline getirmek için gerekli ısıya buharlaşma ısısı denir. Buharlaşma ısısı L b ile gösterilir. 1. Kaynama sıcaklığındaki bir gram saf sıvıyı, aynı sıcaklıktaki 1 gram gaz haline getirmek için gerekli olan ısıya denir. Yukarıdaki boş bırakılan yere aşağıdaki kavramlardan hangisi gelmelidir? A) Erime ısısı B) Donma ısısı C) Yoğuşma ısısı D) Buharlaşma ısısı 2. Erime sıcaklığının altında bulunan saf K katısı aşağıdaki gibi bir ısıtıcı ile ısıtılıyor. K 3. Öz ısı Erime ısısı Donma ısısı Yoğuşma ısısı Buharlaşma ısısı değişimi Yukarıda verilen kavramlardan kaç tanesi maddeler için ayırt edici özelliktir? A) 6 B) 5 C) 4 D) 3 4. Kaynama sıcaklığındaki 2g kütleli bir sıvının buhar haline gelmesi için gerekli olan ısı miktarı kaç kaloridir? (Lb =,8 cal/g) A) 16 B) 2 C) 25 D) 4 Uyarı Bir sıvının buharlaşması için gerekli olan ısı miktarı sıvının kütlesi ile doğru orantılıdır. Kaynama sıcaklığında bulunan sıvının kütlesi arttıkça sıvının buharlaşarak gaz haline geçmesi için gerekli olan ısı miktarı da artar. Kaynama sıcaklığındaki m kütleli bir sıvının buharlaşması için gerekli olan ısı miktarı; Q = m. L b şeklinde ifade edilir. Uyarı Bir maddenin buharlaşma ısısı ile yoğuşma ısısı birbirine eşittir. Ayrıca buharlaşma ve yoğuşma ısıları maddenin ayırtedici özelliklerdendir. Buna göre K nın; I. Isıtılma işlemine başlama anından itibaren sıcaklığı artar. II. Erimeye başladığında sıcaklığı sabit kalır. III. Erime esnasında katı kütlesi azalır. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III 5. I Yukarıdaki şemada gösterilen moleküllerin I halinden II haline geçmesi olayı aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Donma B) Buharlaşma C) Yoğuşma D) Kırağılaşma II 23

20 Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı Ünite Maddelerin çevrelerine ısı vererek gaz halden sıvı hale geçmelerine yoğuşma denir. Kaynama sıcaklığındaki buhar, yoğuşma ısısı kadar ısı kaybettiğinde sıvı hale geçer. Yoğuşma ısısı buharlaşma ısısına eşittir. Yukarıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız 1 B) 1 ve 2 C) 2 ve 3 D) 1, 2 ve 3 Yeni kesilen karpuz diliminin soğuması için güneşe konulması Denizden çıkan insanın üşümesi C sıcaklığındaki 16 g buharının aynı sıcaklıkta 16 g haline gelebilmesi için gerekli olan ısı miktarının kaç Joule olduğunu hangi öğrenci doğru söylemiştir? (Su buharının yoğunlaşma ısısı L Y = 2257 J/g) 9. A) B) C) D) Cenk Pelin Emre İpek YOĞUŞMA (YOĞUNLAŞMA) Maddelerin çevrelerine ısı vererek gaz halden sıvı hale geçmesine yoğuşma denir. Kaynama sıcaklığındaki buhar, yoğuşma ısısı kadar ısı kaybettiğinde sıvı hale geçer. Yoğuşma olayının gerçekleştiği sıcaklığa yoğuşma sıcaklığı veya yoğuşma noktası denir. Kaynama sıcaklığındaki buhar yoğuşma ısısı kadar ısı kaybettiğinde sıvı hale geçer. Bu yüzden yoğuşma ısısı buharlaşma ısısına eşittir. L Y = L b yoğuşma Buharlaşma ısısı ısısı Kaynama sıcaklığındaki m gram buharın yoğunlaşarak sıvı hale gelmesi için çevresine verdiği ısı miktarı; Q = m. L Y dır. dir. Örnek Pencerenin buğulanması 1 C sıcaklığındaki 8 g buharının aynı sıcaklıkta 8 g haline gelebilmesi için gerekli olan ısı miktarı kaç J dür? (Su buharının yoğunlaşma ısısı L Y = 2257 J/g) Çözüm : Q = m.l Y Q = 8g J/g Q = 1856 J olarak hesaplanır. Elimize kolonya döktüğümüzde elimizin serinlemesi Kışın buzlanan yollara tuz dökülmesi yukarıda verilen olayladan hangisinde buharlaşmanın etkisi yoktur? A) 1 B) 2 C) 3 D) Yukarıda bir maddenin hal değişimi ile taneciklerinin durumları modellenmiştir. Buna göre 1, 2, 3 ile gösterilen yerlere gelebilecek kavramlar aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Süblimleşme Erime Buharlaşma B) Donma Kaynama Donma C) Erime Buharlaşma Yoğuşma D) Erime Donma Yoğuşma Maddenin buharlaşırken çevreden ısı almaları ve yoğuşurken çevreye ısı vermeleri ile ilgili günlük yaşantımızda pek çok örnekle karşılaşmaktayız. Örneğin; bu olaylardan yararlanarak soğutucular yapılmıştır. Buzdolaplarının çalışması içindeki yiyecek ve içeceklerin soğutulması bu olaylarla bağlantılıdır. Kar yağarken hava sıcaklığında artış olması yoğuşma özelliğine örnektir. Uyarı Gaz maddeler yoğuşurken tanecikleri arasındaki mesafeler azalır. 231

21 Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı Etkinlik 8 A. Yandaki tabloda bazı maddelerin erime ısıları verilmiştir. Buna göre tablodaki değerleri inceleyerek aşağıdaki soruları cevaplayıp çözümlerini altlarındaki boşluklara yazınız. Erime Isısı Madde (J/g) Kurşun 22,57 Bakır 175,56 1. Erime sıcaklığındaki 1 g kurşunun tamamen erimesi için alması gereken ısı miktarı kaç J dür? 2. Erime sıcaklığındaki bir miktar bakıra 35112J enerji verilerek bakırın tamamen erimesi sağlanıyor. Buna göre bakırın kütlesi kaç g dır? B. Yandaki tabloda bazı maddelerin buharlaşma/yoğuşma ısıları verilmiştir. Buna göre bu tabloyu inceleyerek aşağıdaki soruları cevaplayıp çözümlerini altlarındaki boşluklara yapınız. Madde Buharlaşma Yoğuşma ısısı (J/g) Eter 296,78 Alkol 854,97 Aseton 52,41 Su Pamuğa dökülen 4 g asetonun buharlaşırken çevreden aldığı ısı miktarı kaç J dür? 2. Yarayı temizlemek için dökülen alkol buharlaşırken çevresinden J lük enerji alıyor. Buna göre kullanılan alkol kaç g dır? 3. 1 C deki buharı 1 C deki haline geçerken dışarıya 4514 J lük enerji veriyor. Buna göre başta kullanılan buharı kaç g dır? 4. Kaynama sıcaklığındaki 1 g eterin tamamen buharlaşması için kaç J enerji gerekir? 232

22 Erime Donma ve Buharlaşma Yoğuşma Isısı Ünite 5 Etkinlik 9 Aşağıdaki özdeş kapların içlerinde verilen miktarlarda bulunmaktadır. 1 g 75 g Kaplardan I. ve IV. ye bir kaşık tuz, II. ye ise iki kaşık tuz konuluyor. III. kapa tuz eklenmiyor. Buna göre aşağıda verilen soruları cevaplayarak boşluklara yazınız. 15 g 75 g I. II. III. IV. a. Hangi kaptaki en geç donar? Açıklayınız. b. İlk önce hangi kaptaki donar? Açıklayınız. c. I ve II. kaplardaki ların eşit sürede donması için neler yapılabilir? 1 Aşağıda verilen soruları cevaplayarak altlarındaki boşluklara yazınız. a. Buzdolabı, içinde bulunan yiyecek ve içecekleri nasıl soğutur? b. Kışın yollara tuz atılmasının nedenini açıklayınız? c. Yeni kesilen bir karpuzu güneş alan bir yere koyduğumuzda soğur. Bu olayı nasıl açıklarsınız? d. Denizden çıktığımızda neden üşürüz? Açıklayınız. 233

23 Isınma Soğuma Evreleri ISINMA SOĞUMA EĞRİLERİ Aşağıdaki şekillerde başlangıç sıcaklığı 2 C olan bir miktar buzun ısıtılarak 12 C de buhar haline gelmesi gösterilmektedir. I 2 C 1 gr buz II C buz+ 1. C buz+ 3. Test 7 1 C deki 2 g buz ısıtılarak 11 C de buharı haline getiriliyor. Soğutulan 11 C deki buharı 8 C deki ya dönüştürülüyor. Yukarıda verilen olayda kaç kez hal değişimi gerçekleşmiştir? IV 5 C III C C A) 4 B) 3 C) 2 D) 1 V 1 C VII VI 1 C buhar VII 12 C buhar Yukarıdaki deneyde C deki buz karışımı ısıtılarak C de haline geliyor Buna göre; I. Hal değişimi gerçekleşmiştir. II. Olay sırasında sıcaklık sabit kalmıştır. III. Buz karışımı ya dönüşürken ısı almamıştır. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III C deki buharı 7 C deki haline getiriliyor. Yukarıda verilen olayda aşağıdakilerden hangisi gerçekleşmez? Tahtada yazan soruya hangi öğrenci doğru yanıt vermiştir? Yoğuşma A) Yukarıda numaralandırdığımız kaplarda gerçekleşen olayları inceleyelim. I. 2 C deki bir miktar buz ısıtılıyor. II. Isıtılan buz C de buz karışımı oluyor. Bu kısımda buz eridiği için hal değişimi meydana geliyor ve sıcaklık sabit kalıyor. III. Buz tamamen eriyerek C de halini alıyor ve C deki ısıtılmaya devam ediliyor. IV. Isıtılmaya devam edilen yun sıcaklığı 5 C ye ulaşıyor. V. 5 C deki yun sıcaklığı 1 C ye ulaşıyor. VI. 1 C deki kaynamaya başlıyor ve kapta ve buharı birlikte bulunuyor. VII. Isıtılmaya devam edilen kaptaki buharın sıcaklığı 12 C ye ulaşıyor. 2. I. 1 C deki buz 5 C deki buz haline geliyor. II. 2 C deki 7 C deki haline geliyor. III. 12 C deki buharı 8 C deki haline geliyor. IV. 3 C deki 25 C deki buz haline geliyor. Yukarıda verilen olayların hangilerinde hal değişimi gözlenir? A) I ve II B) II ve III C) III ve IV D) I ve IV B) C) D) Mustafa Cemre Ali Zeynep Hal değişimi Sıcaklığın sabit kalması Sıcaklığın artması 234

24 Isınma Soğuma Evreleri Ünite 5 5. ( C) Kaynama, buharlaşmanın en hızlı olduğu andır. Not Kaynama, buharlaşmanın en hızlı olduğu andır Zaman (dak) Yukarıdaki grafikte saf katı bir maddeye ait sıcaklık zaman değerleri verilmiştir. Buna göre aşağıda yapılan yorumlardan hangisi yanlıştır? A) Madde 4. dakikada erimeye başlamıştır. B) Maddenin 5. dakikada ölçülen sıcaklığı 1 C dir. C) 2 C de madde gaz halindedir. D) Maddenin gaz haline geçmesi sıvı hale geçmesinden daha çok zaman alır. 6. Aşağıdaki sıcaklık zaman grafiklerinden hangisi 2 C deki 5 g buzun tamamen buhar haline gelebildiğini gösterir? A) B) C) D) Okan Arda Çiçek Buharlaşma sadece belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir. Maddeler hal değiştirirken sıcaklıkları sürekli artar. Yukarıdaki öğrencilerden hangilerinin söylediği ifade doğrudur? A) Yalnız Okan B) Okan ve Arda C) Arda ve Çiçek D) Okan, Arda ve Çiçek 8. I II Şule bir maddenin o an bulunduğu fiziksel halini sıcaklık zaman grafiğine bakarak bulmak istiyor. Buna göre saf bir katıya ait sıcaklık zaman grafiğinde gösterilen I ve II numaralı yerlere Şule aşağıda verilenlerden hangisini yazarsa doğru olur? I II A) Katı sıvı Gaz B) Katı Sıvı C) Katı Sıvı gaz D) Sıvı gaz Katı 12 Şimdi de bir miktar buzun hal değiştirerek sıvı hale ve sıvı halden de gaz haline geçişini grafikle gösterelim. 1 ( C) 2 K R + buharı N P buharı buz + L M Zaman buz (dak) 2 C deki bir miktar buzun sıcaklığı K L arasında yükselmektedir. Bu aralıkta madde buz halindedir. L M noktaları arasında buzun erimesi gerçekleşir. L noktasında kapta sadece buz varken M noktasında buzun tamamı eriyerek yerini ya bırakır. Bu aralıkta sıcaklık sabit kalmıştır. M N arasında verilen ısının da etkisi ile sıcaklık sürekli yükselmektedir. N noktasında kaynamaya başlamıştır. N noktasında kapta 1 C de bulunurken, N P arasında buharı vardır. P noktasında ise yun tamamı buhar haline geçmiştir. N P aralığında ya verilen ısının tamamı buharlaşmaya harcandığı için sıcaklık sabit kalmıştır. P noktasında bulunan buharının sıcaklığı yükseltilerek grafikte 12 C ye çıkarılıyor. Bu grafikte de görüldüğü gibi 2 C deki buz 12 C deki buharına dönüşünceye kadar iki kez hal değiştirmiştir. 235

25 Isınma Soğuma Evreleri Şimdi de sıcaklığı 12 C olan miktar buharından ısı kaynağını uzaklaştırıp soğutalım ve 2 C de buz haline getirelim. 9. 2T K 2T L 11. ( C) 115 X Y 12 R 1 2 ( C) buharı + buharı P N M + buz L buz K Zaman (dk) Grafikte gösterilen R noktasında gaz halinde bulunan madde P noktasında yoğuşmaya başlar ve N noktasında tamamen haline gelir. P N arasında yoğuşma olayından dolayı sıcaklık sabit kalmıştır. N M aralığında ısı kaybetmeye devam eden yun sıcaklığı düşer. Su, M noktasında donma sıcaklığına ulaşır. M L arasında donar. Bu aralıkta yun sıcaklığı değişmez. Fakat buza dönüşür. M noktasında maddenin tamamı iken L noktasında tamamı buz olur. Daha sonra soğutulmaya devam edilen buzun sıcaklığı azalır. K noktasında buzun sıcaklığı 2 C olur. Bu grafikte de görüldüğü gibi 12 C deki buharı 2 C deki buz haline dönüşünceye kadar iki kez hal değiştirmiştir. Grafikte verilen P N arasında yoğuşma, M L arasında donma olayları görülmektedir. 2T 2t K 2T 2t t L Yukarıdaki sıcaklık zaman grafiklerinde K ve L sıvılarının ısıtılmalarına bağlı olarak sıcaklık değişimleri gösterilmiştir. Buna göre K ve L sıvıları için aşağıda verilen ifadelerden hangisi doğrudur? A) K sıvısı daha kısa sürede kaynamıştır. B) K ve L sıvılarının öz ısıları kesinlikle farklıdır. C) K ve L aynı sıvı olabilir. D) L sıvısının kaynama noktası K nınkinden büyüktür. 1. Aşağıda verilen grafiklerden hangisi 11 C deki buharının yoğuşmasını gösterir? A) B) C) D) t 15 Z T Zaman (dk) Yukarıdaki grafikte 115 C deki buharı soğutulup 15 C deki buz haline getiriliyor. Buna göre X, Y, Z, T ile gösterilen aralıklarla ilgili aşağıda yapılan yorumlardan hangisi yanlıştır? A) T aralığında madde buz karışımı halindedir. B) Z aralığında yun sıcaklığı azalmaktadır. C) Y aralığında sıcaklık sabittir. D) X aralığında madde buharı karışımı halindedir T sıcaklığındaki saf X katısı T sıcaklığında eriyor. 2T sıcaklığında ise kaynamaya başlıyor. Buna göre bu saf X katısının 2T den 2T ye sıcaklık zaman grafiği aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) B) C) D) 2T 2T 2T T 2T 2T T 2T 2T 2T 236

26 Isınma Soğuma Evreleri Ünite 5 Etkinlik 11 Aşağıda verilen ifadelerin doğru veya yanlış olup olmadıklarını karşılarında verilen kutucuğa işaretleyiniz. Doğru Yanlış 1. Saf bir maddenin katı halden sıvı hale geçerken sıcaklığı artar. 2. Maddenin katı hali en düzenli halidir. 3. Aynı ortamdaki bir maddenin erime ısısı donma ısısına eşittir. 4. Bir maddenin farklı kütlelerinden kütlesi küçük olanın öz ısısı da küçüktür C sıcaklıktaki bir maddenin taneciklerinin hepsinin hızı eşittir. 6. Özısı maddeler için ayırtedici özelliktir. 7. Erime ısısı erime sıcaklığındaki 1 gram saf katı maddeyi sıvı hale geçiren ısıdır. 8. Bir maddenin ısısı termometre ile ölçülür. 9. Özısının birimi J/g dır. 1. Bir gram maddenin sıcaklığını 1 C artırmak için gerekli ısı miktarına o maddenin öz ısısı denir. 11. Soğuk havalarda ellerimizi birbirine sürttüğümüzde ellirimiz ısınır. Bunun nedeni mekanik enerjinin ısıya dönüşmesidir. 12. Madde gaz halinden sıvı hale geçerken tanecikleri arasındaki çekim kuvveti artar. 13. Saf 1 C de kaynarken, içine bir miktar tuz attığımızda yun kaynama noktası değişmez. 14. Isı enerjisi, sıcaklığı yüksek olandan düşük olana doğru aktarılır. 15. Sıcaklığın birimi selsiyustur. 16. Saf maddeler hal değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır. 17. Su donarken çevresine ısı verir. 18. Maddenin tanecikleri gaz halinde iken öteleme ve titreşim hareketi yapar. 237

27 Isınma Soğuma Evreleri Etkinlik 12 Aşağıda saf katı bir maddeye ait ısınma grafiği verilmiştir. ( C) Zaman(dk) Grafikte numaralarla gösterilen bölgelerde madde hangi hallerde bulunur? I :... III :... V :... II :... IV : Maddenin sahip olduğu en düşük ve en yüksek sıcaklıkları yazınız. 3. Madde hangi sıcaklıkta erimeye başlamıştır? 4. Madde hangi sıcaklıkta kaynamaya başlamıştır? 5. Hangi numaralı bölgelerde madde hal değiştirmiştir? 238

28 Isınma Soğuma Evreleri Ünite 5 Etkinlik 13 ( C) Zaman ( C) Yandaki tabloda sıvı halde bulunan saf bir maddenin ısı aldığında zamana bağlı sıcaklık değerleri verilmiştir. ( C) a. Tabloda değerleri verilen sıvının ısınma grafiğini çiziniz Zaman(dk) ( C) b. Yoğuşma sıcaklığı 4 C, donma sıcaklığı 3 C olan 8 C deki saf bir maddenin soğuma grafiğini çiziniz Zaman(dk)

29 Karma Test 1 1. Aşağıda ısı ve sıcaklıkla ilgili bazı bilgiler verilmiştir. Maddeyi oluşturan taneciklerin ortalama hareket enerjilerinin bir ölçüsüdür. 3. Aşağıdaki aynı ortamda özdeş kaplarda bulunan lara özdeş kaşıklarla gösterilen miktarlarda tuz ekleniyor. Termometre Termometre sıcaklığı ölçmek için kullanılan bir alettir. Termometre iki sabit nokta arasında kalibre edilir. Bunlar yun donma ve kaynama noktasıdır. 76 mm civa basıncında bu iki nokta arasındaki mesafe selsius termometresinde 1 eşit parçaya bölünür. Bunların her biri 1 santigrad ı ( C) gösterir. Termometrelerde civa, renklendirilmiş alkol gibi sıvılar kullanılır. Civa 39 C de donduğu için çok düşük sıcaklıkların ölçümü için uygun değildir. Bu yüzden düşük sıcaklıklar için termometrelerde renklendirilmiş alkol kullanılır. Alkollü ve civalı termometrelerin dışında; dijital, gazlı ve metal termometrelerde kullanılmaktadır. Birimi kalori veya jouledür. Sıcaklığı yüksek maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye aktarılan enerjidir. Birimi selsiyusdur. Buna göre verilen bilgileri ısı ve sıcaklık olarak gruplandırdığımızda aşağıdakilerden hangisi doğru olur? A),, B),, C),, D),, 2. Aşağıda verilen enerji dönüşüm örneklerinden hangisi mekanik enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi ile ilgili değildir? Isı A) Soğuk havalarda ellerimizi birbirine sürttüğümüzde B) Çekiçle bir metal levhaya vurmamızda C) Ağzı kapalı ve içi dolu bir kavanozu salladığımızda D) Annelerimizin fırında börek pişirmesinde 4. 1 g I 1 g III 5 g II 15 g Buna göre hangi kaptaki diğerlerine göre daha önce donar? A) I B) II C) III D) IV 2 C 5g IV 4 C 5 g Yukarıdaki özdeş kaplarda verilen sıcaklıklarda ve aynı kütlede bulunmaktadır. Buna göre kaplardaki ların tamamı başka bir kapta karıştırıldığında oluşan karışımın sıcaklığı aşağıdakilerden hangisi olur? A) 2 C B) 3 C C) 4 C D) 6 C 24

30 5. I. 6. Maddenin tanecikleri arasındaki çekim kuvveti artar. 25 C 1 g 25 C 5 g Maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi azalır. II. 2 C 1 g 2 C 1 g Yukarıdaki ifadelerde bir maddede hal değişimi sırasındaki olaylar belirtilmiştir. Buna göre açıklamaları yapılan olay aşağıdakilerden hangisidir? A) Erime Kalorimetre (Isı ölçer) B) Buharlaşma Isı enerjisi ile ilgili deneyler genellikle ka- C) Süblimleşme lorimetre adı verilen kapalı bir kapta yapılır. III. D) Donma Kalorimetre kabı, kap içiyle çevre arasında herhangi bir ısı alışverişi olmayacak şekilde tasarlanmıştır. 25 C 1 g 25 C 1 g Alkol Termometre 7. I II boşluk IV. cisim 2 C 5 g Alkol 25 C 1 g Alkol 6 g Demir 25 g Bakır T 1 T 2 Yalıtkan ayaklar Okan yukarıdaki gibi dört deney düzeneği kuruyor. Deney düzeneklerinde kaplarda bulunan sıvıların sıcaklıkları, cinsleri ve miktarları verilmiştir. Aynı kütleli farklı maddeler faklı miktarlarda ısı alarak aynı sıcaklığa ulaşır. Okan ın yukarıdaki ifadesini kanıtlaması için hangi numaralı deney düzeneğini kullanması gerekir? A) I B) II C) III D) IV III 25 g Kurşun IV 5 g Bakır Yukarıdaki şekillerde kendi erime sıcaklıklarında bulunan dört katı maddenin cinsleri ve kütle değerleri verilmiştir. Buna göre maddenin erime ısısının maddenin cinsine bağlılığını araştıran bir öğrenci hangi iki maddeyi seçmelidir? A) I ve II B) I ve IV C) II ve III D) III ve IV Farklı sıcaklıktaki cisimler kalorimetre kabının içerisine konularak bir süre bekletilirse, cisimlerin son sıcaklıkları eşit olur. Bu bekletilme süresi içinde ısıl enerji ısıl denge sağlanana kadar paylaşılır. Kaba ısı giriş çıkışı olmadığına göre kabın içinde alınan ısı enerjisi toplamı verilen ısı enerjisi toplamına eşittir. 241

31 Karma Test 2 Plazma 1. K L 2. Aşağıdaki tabloda K, L, M, N maddelerine ait erime ve kaynama sıcaklıkları gösterilmiştir. 5 ml 25 ml Madde Erime Sıcaklığı ( C) Kaynama Sıcaklığı ( C) K 11 4 Maddenin Dördüncü Hali Plazma Maddenin katı, sıvı ve gaz halinden başka döndüncü hali plazma halidir. Bir gaz kendi özelliklerine göre çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılınca molekül hareketleri çok hızlanır. Bu yüksek hızdan dolayı atomların dış yörüngelerindeki elektronlar kopmaya başlar. Belirli bir yüksek sıcaklıktan sonra madde artık tamamen (+) yüklü iyonlar ve ( ) yüklü elektronlardan oluşur. Sistem toplam yük miktarı olarak düşünüldüğünde sıfırdır. Bu elektrikçe nötr olan ( ) yüklü elektron ve (+) yüklü iyon karışımına plazma denir. Plazmanın en önemli özelliklerinden birisi nötr olmasıdır. Evrendeki maddelerin çok büyük bir kısmı plazma halindedir. Ayrıca yıldızların tamamı plazmadır. Günlük hayatımızda kullandığımız neon ve floresan lambaları içinde bulunan iyonlaştırılmış gaz bir plazmadır. Yukarıdaki gibi özdeş ısıtıcılarla aynı anda ısıtılmaya başlanan özdeş kaplarda 5 ve 25 ml saf bulunmaktadır. K ve L kaplarındaki lar 5 dakika boyunca ısıtıldığında kaplardaki sıcaklık değişimlerini gösteren grafik aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) B) C) K L L K L K L M N Buna göre K, L, M, N maddelerinin oda sıcaklığındaki (25 C) fiziksel halleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? K L M N A) Katı Sıvı Gaz Sıvı B) Gaz Sıvı Katı Sıvı C) Gaz Katı Sıvı Gaz D) Sıvı Gaz Katı Katı 3. Aşağıdaki kaplarda verilen miktarlarda aynı cins sıvılar bulunmaktadır. K 25 C 1 ml L 25 C 15 ml D) 3 K 2 L 1 M 85 C 1 ml N 15 C 5 ml K, L, M, N sıvılarına aynı miktarda buz parçaları atılıyor. Buna göre hangi kaptaki sıvının erittiği buz miktarı en fazladır? A) K B) L C) M D) N 242

32 4. I II 6. 1g 25 g 25 g X 25 C 15 g Y III IV 15g Z 5 g 12g Yukarıdaki eşit sıcaklıkta farklı miktarlarda bulunan kaplar gösterilen şekillerde özdeş ısıtıcılarla ısıtılıyor. Buna göre hangi kaptaki daha kısa sürede kaynar? A) I B) II C) III D) IV Yukarıdaki özdeş kaplarda bulunan X, Y, Z sıvıları kendi donma sıcaklıklarında bulunmaktadır. Üç sıvıdan düzenli olarak ısı alınıyor. X in donma ısısı en küçük Z nin donma ısısı en büyük olduğuna göre X, Y, Z sıvılarının donma süreleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) T X > T Y > T Z B) T X = T Y = T Z C) T Z > T Y > T X B) T Z > T X > T Y Kaynama Bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu andaki duruma kaynama, o andaki ölçülen sıcaklığa ise kaynama noktası denir. 7. X Y 5. Hülya, ısı miktarı değişmeyen bir ısıtıcı ile saf katı bir maddeyi ısıtıyor ve geçen süreye göre oluşan sıcaklık değerlerini aşağıdaki tabloda gösteriyor. Sıcaklığı ( C) Süre(dk) Buna göre Hülya saf katı maddenin erime sıcaklığını aşağıdakilerden hangiside doğru vermiştir? A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 Z Yukarıdaki özdeş X, Y, Z kaplarında bulunan ve başlangıç sıcaklıkları eşit olan aynı tür sıvılar özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılıyorlar. Bu süre sonunda X, Y, Z kaplarındaki sıvıların son sıcaklıkları T X > T Y > T Z şeklinde ölçülüyor. Buna göre X, Y, Z kaplarındaki sıvı kütleleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) m X > m Y > m Z B) m X = m Y = m Z C) m Z > m Y > m X D) m X > m Z > m Y Buharlaşma her sıcaklıkta ve sıvının yüzeyinde olurken kaynama belli sıcaklıkta ve sıvının her yerinde meydana gelir. Sıvıda oluşan buharların belirli bir sıcaklıkta sıvı yüzeyine yaptığı basınca buhar basıncı denir. 243