Free Web Site - Free Web Space and Site Hosting - Web Hosting - Internet Store and Ecommerce Solution Provider - High Speed Internet
Search the Web
Konu ğ
 
 

 
   

 

       ISI : Bir madde moleküllerinin sahip olduğu potansiyel enerjileri ile kinetik enerjilerinin toplamıdır.
Isı bir enerjidir.  

SICAKLIK : Bir maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enerjisidir. Enerji değildir. aralarındaki farklar aşağıdaki gibidir.

  ISI

 Enerjidir. Kalorimetre kabıyla ölçülür. Birimi Cal, Joule'dur.
          SICAKLIK  Enerji değildir. Termometre ile ölçülür. Birimi, 0C,0K veya 0F'dir.
 

        Termometre çeşitleri ve özellikleri: 

  Celcius(0C) Fahrenheit(0F) Kelvin(0K)
Suyun Donma Noktası         0          32      273
Suyun Kaynama Noktası     100        212      373

       

     Isı ile sıcaklık arasında doğru orantı şeklinde bir ilişki vardır. Yani; madde ısı alıyorsa sıcaklık artıyor, Isı veriyorsa sıcaklık azalıyor demektir. Maddenin ısı ile sıcaklık değişimi arasında ;

     Q=mcΔt

bağıntısı vardır. Bağıntıda m maddenin kütlesini gr veya kg cinsinden, c maddenin özısısını, Q ısıyı cal veya Joule cinsinden ve Δt ise sıcaklık farkını 0C cinsinden belirtir.

Peki Özısı(c) nedir? Maddenin birim kütlesinin (örneğin 1 gr.) sıcaklığını 1 C deiştirmek için maddeye verilmesi veya maddeden alınması gereken ısı miktarıdır. Maddelerin ayırdedici özelliğidir. Biri sıcak diğeri soğuk olan iki maddeyi yanyana, kapalı bir ortamda koyarsak, aralarında ısı alışverişi gerçekleşir. Bu olaya ısı alışverişi adı verilir. Sıcak bir fincan sütü, soğuk bir bardağa boşaltırsak, süt bir miktar ısı kaybederken, bu ısıyı bardağa iletir ve bardak ısınır. Bardağın ısısı ve sütün sısı eşitlenince ısı alışverişi durur.  Bu söylediklerimizi formülize edersek;               Alınan ısı=Verilen ısıfizik diyarı QALINAN=QVERiLEN m1c1(t1-t0)=m2c2(t0-t2) Denklemde t1 sütün ilk sıcaklığını, t2 bardağın sıcaklığını ve t0 denge sıcaklığını göstermektedir.

HAL DEĞİŞTİRME: Maddeler üç halde bulunabilirler. Katı, sıvı, gaz. Maddelerin bir halden diğerine geçmesine hal değiştirme denir.  

Erime: Bir katının sıvı hale geçmesine denir. Erimenin meydana geldiği sıcaklığa erime sıcaklığı denir. Erime sıcaklığı ayırdedici bir özelliktir.

Donma: Sıvı bir maddenin katı hale geçmesine denir. Donmanın meydana geldiği sıcaklığa donma sıcaklığı denir. Donma sıcaklığı ayırdedici bir özelliktir.
Kaynama: Bir sıvının gaz hale geçmesine denir. Kaynamanın meydana geldiği sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. Kaynama sıcaklığı ayırdedici bir özelliktir. Sürekli birbirine karıştırılan kaynama ile buharlaşma aynı şey değildir. Buharlaşma her sıcaklıkta  gerçekleşir. Kaynama ise her sıcaklıkta gerçekleşmez.
Yoğunlaşma: Bir gazın sıvı hale geçmesine denir. Yoğunlaşmanın meydana geldiği sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir.
Süblimleşme: Bir katının sıvı hale geçmeden gaz hale geçmesine denir. Naftalin buna örnektir.        Haldeğiştirmede bilmemiz gereken en önemli özellik, madde hal değiştirirken sıcaklığının değişmemesidir. Maddenin sıcaklığı ancak maddenin tamamı hal değiştiğinde değişir. Örneğin bir parça buz, erimeye başladığında, oluşan suyun sıcaklığı buzun tamamı eriyinceye kadar 0 0C'dir.

       Bir maddenin erime sıcaklığı( veya ısısı) ile donma sıcaklığı( veya ısısı);   kaynama sıcaklığı(veya ısısı) ile yoğunlaşma sıcaklığı(veya ısısı) birbirine eşittir.  Bu da Q=mL ile verilir.

 

        Konuyla ilgili örnekler: 

  1. –40 C’deki 20 gram buzun tamamını su haline dönüştürmek için buza kaç J’luk ısı verilmelidir?   (cbuz=2090 J/kg.C, Le= 334400 J/kg)  

Çözüm:  Soru buzu sadece eritmemizi istemektedir. Yapmamız gereken ilk iş buzu eritme sıcaklığına kadar ısıtmak olmalıdır. Bu da 0 C'dir. Sonra da 0 C'deki buzu hal değiştirerek suya dönüştereceğiz. Buzun kütlesi 20 gr=20.10-3 kg alınmalıdır.

  Q1=mcbuzΔt= 20.10-3 .2090.(0-(-40))=1672 J                    Buzun sıcaklığını 0 C'ye yükseltmek için gerekli enerji

  Q2=mLe=20.10-3.334400=6688 J                    Buzun erimesi için gerekli ısı

Toplam verilen ısı=Q=1672+6688=8360 J

 

   2.  100 C’ de 10 gr su buharı soğutularak   0 C’de su haline getirmek için buhardan ne kadar ısı almak gerekir? (Lbuhar=540 cal/gr, Csu=1 cal/gr.C) 

 

Çözüm: Buhar zaten kaynama sıcaklığında olduğundan önce yoğunlaştırılarak 100 C'de su haline değiştirilecek. Sonra suyun sıcaklığı 0 C'ye düşürülecek.

    Q1=mLb=10.540=5400 cal                      Elimizde şimde 100 C'de fokurdayan 10 gr su var.

    Q2=mcsuΔt=10.1.(100-0)=1000 cal                   Bitti. Suyu susturduk. Artık su sakin ve = C'de.

   Bu iş için toplam aldığımız ısı=Q=6400 cal.

 

   3.   0 C’ de 1 gr suyu ısıtarak   120 C’de su buharı haline getirmek için suya ne kadar ısı almak gerekir? (Lbuhar=540 cal/gr, Csu=1 cal/gr.C, Cbuhar=0,46 cal/gr.0C) 

 

Çözüm: Bu soru yukarıdaki sorunun benzeri. Ama işlemi tersten yapacağız. Suyu buhar haine getirdikten sonra buharın sıcaklığını 120 C'ye getireceğiz. Aynen şöyle:

   Q1=mcsuΔt1=1.1.(100-0)=100 cal                      Su 100 C.

   Q2=mLb=1.540=540 cal                      Elimizde 100 C buhar var.

   Q3=mcbuharΔt2= 1.0,46.(120-100)=9,2 cal                     Mutlu sona bir basamak var.

   Toplam=Q=100+540+9,2=649,2 cal.

 

   4.  10 C’deki 3000 gr su ile 70 C’deki 2 kg su karıştırılırsa, karışımın son sıcaklığı kaç C olur? (Suyun özısısı 4180 J/kg.C)

 

Çözüm: Farklı bir soruyla karşı karşıyayız. Bu soruda şunu bilmemiz gerekli: Alınan ısı=Verilen ısı

Soruyu çözerken kütle birimlerine dikkat etmeliyiz.

Q1=Q2 ;    m1csuΔt1=m2csuΔt2              3.(t-10)=2.(70-t)            t=34 C0 bulunur.

 

   5.     Madde         Erime sıcaklığı        Kaynama sıcaklığı 

                 X                  -20 C                         80 C

                 Y                    -5 C                         60 C

                 Z                    20 C                       100 C

                 T                    20 C                        40 C

    X,Y,Z,T maddelerinin kaynama ve erime sıcaklıkları verilmiştir. Bu maddelerin sıcaklığı    -10 C’den 70 C’ye çıkarılırsa,  hangi maddeler katı iken önce sıvı, sonra gaz haline gelir?

 

Çözüm: Bir yorum sorusu. Ama gayet kolay. Telaşa gerek yok kanısındayım. …ncelikle bize verdiği ilk sıcaklık değeri olan -10 C'ye bakalım. Bu sıcaklıkta hangi maddelerin katı halde bulunacağını saptamak gerekli.  Sadece X sıvı halde bulunur. Çünkü X -20 C'de erimeye başlıyor.

        Geldik ikinci aşamaya: 70 C'de hangi maddeler gaz halinde bulunur? Y 60 C'de kaynamaya başladığı için Y sorunun koşullarına uyuyor. Z ise 100 C'de kaynıyor. O halde Z 70 C'de sıvıdır. T ise 40 C'de kaynıyor. Cevap Y ve T olacaktır.

6.ÖSS-2005: Isıca yalıtılmış kapalı bir kaba, sıcaklıkları farklı, katı haldeki K,L maddeleri birbirine dokunacak biçimde konuluyor. Başlangıçta erime sıcaklığında olan L'nin, ısıl denge kurulduktan sonra tümüyle eridiği gözleniyor. Bu süreç sonunda
I. K'nin sıcaklığı artmış, L'ninki değişmemiştir.
II. K'nin sıcaklığı azalmış, L'ninki değişmemiştir.
III. K'nin sıcaklığı azalmış, L'ninki artmıştır.
yargılarından hangileri doğru olabilir? ( Kaptaki havanın kütlesi önemsenmeyecektir.)

Çözüm: L maddesi erime sıcaklığında bir katı olduğuna göre ve K ile ısı alışverişi yaparak eridiğine göre, K'den ısı almıştır. O halde K'nin sıcaklığı azalmalıdır. I yanlış. Isı dengesi kurulduğunda L'nin sıcaklığı değişmemiş veya artmış olabilir. Çünkü K'nin verdiği ısı L'yi ya tamamen eritmiş, ya da erittikten sonra sıcaklığını arttırmış olabilir. Cevap II ve III olacaktır.

7- ÖSS-2003:  Isıca yalıtılmış bir kaba, 60 C deki X suyundan, 50 C deki Y suyundan ve 40 C deki Z suyundan eşit kütlelerde konuyor.
Isıl denge sağlandıktan sonra, X,Y,Z nin ilk sıcaklıklarının değişip değişmediği konusunda ne söylenebilir?
               X in ilk sıcaklığı                        Y nin ilk sıcaklığı                       Z nin ilk sıcaklığı              
      A)     Değişmemiştir                            Değişmemiştir                              Değişmemiştir
      B)     Artmıştır                                     Azalmıştır                                     Azalmıştır
      C)     Artmıştır                                     Artmıştır                                       Azalmıştır
      D)     Azalmıştır                                   Değişmemiştir                              Artmıştır
      E)     Azalmıştır                                   Artmıştır                                       Artmıştır

Çözüm:  Denge sıcaklığı: 60+50+40=150/3=50 C olur. Buna göre X'in sıcaklığı azalır, Y'ninki değişmez, Z'ninki ise artar. Cevap D'dir.          

 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
1