Maddenin Hal Değişimi-Konu özeti

İNDİR

MADDENİN DEĞİŞİMİ

A) HAL DEĞİŞİMİ

Maddenin Halleri

Madde, doğada katı, sıvı ve gaz olmak üzere 3 halde bulunur. Sandalye, buz vb. maddenin katı haline; su, alkol vb. maddenin sıvı haline; hava, su buharı vb. maddenin gaz haline örnektir.

Doğada katı, sıvı ve gaz halin dışında plazma adı verilen dördüncü bir hal bulunur. Güneş, yıldızlar, şişmek ve alev maddenin plazma haline örnektir.

Hal değişimi süresince sıcaklık sabit kalır.

Maddelerin bir halden başka bir hale geçmesine hal değişimi denir. Buzun erimesi, suyun buharlaşması vb. hal değişimine örnektir.

Erime: Bir maddenin ısı alarak, katı halden sıvı hale geçmesine erime denir. Dondurmanın erimesi, tereyağının erimesi, demirin eritilmesi vb. erimeye örnektir.

Donma: Bir maddenin ısı vererek, sıvı halden katı hale geçmesine donma denir. Suyun buzlukta dondurulması, kışın yolların buz tutması vb. donmaya örnektir.

NOT: Kar yağarken havanın yumuşamasının nedeni, maddelerin donarken çevresine ısı vermesidir. Bunun tersine, kışın buzlar erirken havanın çok soğuk olmasının nedeni, maddelerin erirken çevresinden ısı almasıdır.

Erime ve donma olayları birbirinin tersidir.

Buharlaşma: Bir maddenin, ısı alarak sıvı halden gaz hale geçmesine buharlaşma denir. Ellerimizin kuruması, ıslak çamaşırların kuruması vb. buharlaşmaya örnektir. Buharlaşma sıvının yüzeyinde gerçekleşir ve her sıcaklıkta olabilir. Çamaşırlarımız her sıcaklıkta kuruyabilir.

NOT: Denizden çıktığımızda üşümemizin nedeni, maddelerin buharlaşırken çevresinden ısı almasıdır.

NOT 2: Kaynama ile buharlaşma birbirine karıştırılmaktadır. Bir sıvının belirli bir sıcaklıkta her yerinden kabarcıklar oluşturarak buharlaşması olayına kaynama denir. Kaynama hızlı buharlaşmadır. Buharlaşma su yüzeyinde, kaynama suyun her tarafında olur. Buharlaşma her sıcaklıkta olurken, kaynama belirli sıcaklıkta olur.

Yoğuşma: Bir maddenin ısı vererek, gaz halden sıvı hale geçmesine yoğuşma denir. Soğuk havalarda camların buğulanması, buzdolabından çıkarılan sürahinin üzerinde su damlacıkları oluşması yoğuşmaya örnektir. Bulutlar yeryüzünden buharlaşan suların yoğuşması sonucu oluşur.

Buharlaşma ve yoğuşma olayları birbirinin tersidir.

Yeryüzünden buharlaşan su, su buharı halinde havaya karışır. Havadaki su buharı da uygun koşullar oluştuğunda tekrar yoğuşur ve yağış olarak yeryüzüne düşer. Suyun, yeryüzü ile gökyüzü arasındaki sürekli dolanımına su döngüsü denir.

Bulutlardaki minik su damlacıkları hava ortamında hareket ederken birbirleriyle birleşerek giderek büyürler. Soğuk bir hava tabakasıyla karşılaşıldığında bulutta tutunamayacak kadar ağırlaşan damlalar yağmur olarak yeryüzüne düşer.

Süblimleşme: Katı bir maddenin ısı alarak sıvı hale geçmeden doğrudan gaz hale geçmesine süblimleşme denir. Naftalin,arsenik, kuru buz (katı karbondioksit) ve katı iyodun ısıtıldığında doğrudan gaz hale geçmesi süblimleşmeye örnektir.

Kırağılaşma: Gaz bir maddenin ısı vererek sıvı hale geçmeden doğrudan katı hale geçmesine kırağılaşma denir. Kış aylarında özellikle sabah saatlerinde havadaki nemin yeryüzünde küçük buz kristallerine dönüşmesi ve uçak motorundan çıkan su buharının aniden donması kırağılaşmaya örnektir.

B) MADDELERİ AYIRT EDELİM

Maddeleri Nasıl Ayırt Edelim?

Doğada bulunan binlerce madde birçok özelliği bakımından birbirine benzer, ancak bazı özellikleri ise sadece kendilerine özgüdür. Maddeler; renk, koku, tat gibi bazı özellikleri kullanılarak ayırt edilebilir. Ancak bazı maddelerin bu özellikleri aynı olabilir. Ayrıca maddelerin koku ve tatlarına bakmak son derece tehlikelidir. Maddelerin birbirinden ayırt edilebilmesini sağlayan ve her madde için kendine özgü olan özelliklere ayırt edici özellik denir.

Erime ve donma noktası (erime ve donma sıcaklığı) maddelerin ayırt edici özelliklerindendir.

Erime noktası: Isı alan bir katının sıcaklığı artar. Sıcaklık belirli bir değere ulaştığında erimeye başlar ve maddenin tamamı sıvı hale geçinceye kadar bu sıcaklık değişmez. Saf katı maddelerin erimeye başladığı bu sıcaklık değerine erime noktası (erime sıcaklığı) denir. Buz için erime noktası 0 0C dir.

Donma noktası: Isı veren bir sıvının sıcaklığı azalır. Sıcaklık belirli bir değere ulaştığında donmaya başlar ve maddenin tamamı katı hale geçinceye kadar sıcaklık değişmez. Saf sıvı maddelerin donmaya başladığı bu sıcaklık değerine donma noktası (donma sıcaklığı) denir. Su için donma noktası 0 0C dir.

Aynı maddeler için ;

Erime noktası = Donma noktası

NOT: Kış aylarında hava sıcaklığı 0 0C’nin altına indiğinde yollar buzlanır. Yollardaki buzlanmayı önlemek için yollara tuz dökülür. Tuz, suyun donma noktasını düşürdüğünden suyun 0 0C’nin altında bile donmaması sağlanır.

Kaynama noktası maddelerin ayırt edici özelliklerindendir.

Kaynama noktası: Isı alan saf sıvıların sıcaklıkları belirli bir değere ulaştığında sıvı, kaynamaya başlar. Sıvı maddenin kaynamaya başladığı bu sıcaklık değerine kaynama noktası(kaynama sıcaklığı) denir. Su için kaynama noktası 100 0C’dir.

C) ISI ve SICAKLIK

          

Katı maddelerde tanecikler birbirine çok yakındır, sıvılarda bu tanecikler katılardakine göre biraz uzaktır, gazlarda ise tanecikler arasındaki uzaklık fazladır.

Isı alan bir maddenin sıcaklığı artar ve maddenin tanecikleri daha hızlı hareket etmeye başlar. Isı veren bir maddenin ise sıcaklığı azalır ve taneciklerinin hareketliliği azalır.

Isı

Sıcaklık

Isı bir enerjidir. Sıcaklık bir enerji değildir.
Isı kalorimetre ile ölçülür. Sıcaklık termometre ile ölçülür.
Isı birimi kalori(cal) ya da Joule’dür.(J) Sıcaklık birimi santigrat derecedir.( 0C)
Isı madde miktarına bağlıdır. Sıcaklık madde miktarına bağlı değildir.

Büyük bir odun parçası yandığında küçük bir kibrite göre çevresine daha fazla ısı verir. Bu durum ısı miktarının madde miktarına bağlı olduğunu gösterir.

Isı Alışverişi

Birbirine temas eden maddelerden birinin sıcaklığının diğerinden farklı olması hâlinde, sıcaklığı yüksek olan madde sıcaklığı düşük olan maddeye ısı verir. Bu alışverişi maddelerin sıcaklıkları eşit olana kadar devam eder. Sıcaklıkların eşitlendiği değere denge sıcaklığı denir. Bu olay doğanın temel yasalarından biridir ve termik denge (ısı denge) olarak tanımlanır.

Isının akış yönü sıcak maddeden soğuk maddeye doğrudur. Sıcaklıkları eşit olan maddeler arasında ısı alışverişi gerçekleşmez.

C) ISI MADDELERİ ETKİLER

Genleşme ve Büzülme

Genleşme: Isı etkisiyle maddelerin hacimlerinde meydana gelen artışa genleşme denir.

Büzülme: Maddeler soğutulduğunda hacimleri küçülür. Bu olaya büzülme denir.

NOT: Farklı maddeler farklı oranlarda genleştiğinden genleşme ve büzülme de ayırt edici özelliktir.(Termostat, maddelerin farklı genleşme oranlarından faydalanılarak yapılır)

  • Seyahat balonlarının yükselmesini sağlayan içerisindeki havanın genleşmesidir.
  • Metal çerçeveli gözlüklere cam takılırken genleşmeden yararlanılır. Isıtılan çerçeve genleşir ve cam takılır. Metal soğutulduğunda ise çerçeve büzülür ve cam çerçeve içinde sıkışır.
  • Termometreler sıvıların genleşmesinden faydalanılarak yapılmıştır. Termometrenin haznesi, sıcaklığı yüksek bir madde ile temas ettiğinde içindeki sıvı, ısı alarak genleşir ve cam boyunda yükselir.
  • Tren rayları yapılırken aralarında bir miktar boşluk bırakılır. Bunun nedeni ısınan rayların genleşmesidir. Eğer boşluk bırakılmazsa tren raylarının şekli bozulur.
  • Kalorifer petekleri ısınırken duyulan ses, metal peteklerin genleşirken çıkardığı sestir.
  • Zor açılan kavanoz kapakları ters çevrilerek sıcak su içerisinde bekletilirse, kapak genleşeceği için kolay açılır.
  • Yazın elektrik tellerinin sarkmasının nedeni, ısınan tellerin genleşmesidir.
  • Çok sıcak su ile temas eden cam bardak aniden genleşeceği için çatlayabilir.
  • Katıların genleşme özelliklerinden yararlanılarak yapılan metal çiftleri; yangın alarmı, fırın, ütü, buzdolabı gibi pek çok aracın yapısında bulunur. Metal çiftleri eşit uzunluktaki farklı metal çubukların birbirine perçinlenmesi ile yapılır. İki metal çubuk ısıtıldığında aynı miktarda uzamayacağı için birbiri üzerine bükülür.

NOT: Tüm maddeler ısı alarak genleşir. Ancak suyun özel bir durumu vardır. Suyun hacmi, donarken de artar yani genleşir. Buzluğa ağzına kadar doldurulmuş cam şişenin patlamasının nedeni donan suyun hacminin artmasıdır.