MADDENİN HALLERİ
KATI HAL :
Belirli bir şekli ve belirli hacmi vardır. Sıkıştırılamazlar. Katı halin kinetik ve potansiyel enerjisi sıvı ve gaza göre daha düşüktür.Katı halde sadece titreşim kinetik enerjisi vardır.
Katı madde ısıtılırsa sıcaklığı yükselir.Bu sırada katının kinetik enerjisi artar.Bir süre sonra madde katı halden sıvı hale dönüşürken belirli basınçta sıcaklığı sabit kalır.Bu dönüşüme erime sabit kalan sıcaklığa ise erime sıcaklığı denir. Katı taneciklerinin daha değişik hareket yapabilmesi için konum değiştirmek istemesi erimeye neden olur.
Erime sıcaklığı maddenin cinsine, saflığına ve dış basınca bağlıdır.
Erime süresi ise , maddenin miktarına ve ısı kaynağının şiddetine bağlıdır.
SIVI HAL :
Katı hale göre sıvı halde ,tanecikler birbirinden biraz daha uzaklaşmış durumda ve düzensizdir. Belirli bir hacimleri vardır ama belirli bir şekli yoktur.Sıvı halde tanecikler dönme kinetik enerjisine sahip olduklarından tabakalar halinde birbiri üzerinden kayabilir ve bulunduğu kabın şeklini alır.(Dönen bilyelerin birbiri üzerinden kayabilecekleri gibi) (Akışkanlık)
Sıvılar pratikçe sıkıştırılamazlar.Sıvı ısıtıldıkça sıcaklığı yükselir,kinetik enerjisi artar. Bir süre sonra madde sıvı halden gaz hale dönüşürken sıcaklığı sabit kalır.Bu dönüşüme kaynama sabit kalan sıcaklığa ise kaynama sıcaklığı denir.Kaynama sıcaklığı, sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu andaki sıcaklıktır.1 atmosfer basınçtaki kaynama sıcaklığına normal kaynama sıcaklığı denir.
Kaynama sırasında gaz haline geçen sıvı molekülleri (gaz kabarcığı) basıncını düşürerek yüzeye çıkmaya çalışır.Sıvı yüzeyinden ayrılan kabarcığın basıncı dış basınca (açık hava basıncı) eşit olur. Açık hava basıncı değiştikçe sıvının kaynama sıcaklığı değişir. Deniz seviyesinden yukarılara çıkıldıkça açık hava basıncı düşer, sıvının kaynama sıcaklığı azalır.
Sıvıların soğutulması sonucunda maddenin katı hale geçmesine ise donma denir.
* Su buharı neden yukarı doğru hareket eder?
BUHARLAŞMA: Herhangi bir sıcaklıkta , yüzeyde olan sıvı moleküllerinden ,kinetik enerjisi yüksek olan tanecikler, tanecikler arası çekim kuvvetini yenerek sıvı halden gaz hale geçerler. Bu olaya buharlaşma denir. Buharlaşma sırasında geride kalan sıvı moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi azaldığı için, çevreden ısı alarak enerjisini yükseltir.Buharlaşma olayı bu şekilde devam eder.
BUHARLAŞMA HIZI: Birim zamanda sıvı yüzeyinden ayrılarak , sıvı halden buhar haline geçen tanecik sayısıdır.
Buharlaşma hIzI ;
sıcaklık artıkça,
sıvı yüzeyinin alanı artıkça ve
sıvı tanecikleri arasındaki çekim kuvveti azaldıkça, artar.
BUHARLAŞMA İLE KAYNAMA ARASINDAKİFARKLAR :
Buharlaşma her sıcaklıkta olur , kaynama belirli sıcaklıkta belirli basınçtadır.
Buharlaşma yüzeyseldir , kaynama sıvının her noktasında olur.
Sıcaklık artıkça buharlaşma hızı artar , kaynama sırasında buharlaşma hızı maksimum olur.
Buhar basIncI:
Buharlaşma hem açık kaplarda hem de kapalı kaplarda olur.Açık kaplarda buharlaşma sıvı tamamen bitinceye kadar devam ederken , kapalı kaplarda sıcaklıkta sabitse bir süre sonra yoğunlaşma da başlar, çünkü buhar haline geçen moleküller birbirleriyle çarpışırken enerji alışverişinde bulunurlar. Enerjisi azalan molekül tekrar sıvı hale dönüşür.Bu olaya yoğunlaşma denir.
Buharlaşan molekül sayısı ile yoğunlaşan molekül sayısı birbirine eşit olunca dinamik bir denge kurulur.Bu denge sırasında buhar moleküllerinin sayısı değişmediği için buharın yaptığı basınç da değişmez. Bu basınca , sıvının o sıcaklıktaki denge buhar basıncı yada kısaca buhar basıncı denir.
BUHAR BASINCI
1. Sıcaklık arttıkça artar.
2. Moleküller arası çekim kuvveti arttıkça azalır.
3. Sıvıda çözünmüş katı madde oranı arttıkça azalır.
Dİkkat: Sıvıların buhar basınçları sıvının miktarına ve sıvının yüzey alanına ve buharın hacmine bağlı değildir.
*Molekülleri arasındaki çekim kuvveti zayıf olan sıvının buharlaşması kolay olduğu için buhar basıncı yüksektir.Buhar basınçları yüksek olan sıvılar uçucudur.
* Aynı sıcaklıkta iken buhar basıncı yüksek olan (uçucu) sıvının kaynama sıcaklığı düşüktür.
GAZ HALİ: Gazlar titreşim , dönme ve öteleme kinetik enerjisine sahiptirler. Molekülleri arasındaki boşluklar çok fazla olduğu için sıkıştırılabilirler.bu yüzden bulundukları kabı doldururlar. (Daha sonra gaz hali ayrıntılı olarak işlenecektir.)
Aşağıda arı maddelerin hal değişimlerine ilişkin terimler gösterilmiştir.
FAZ DİYAGRAMI
Saf bir maddenin belirli sıcaklık ve basınçtaki fiziksel durumunu belirlemek için maddenin faz diyagramından yararlanılır. Her maddenin kendine has bir faz diyagramı vardır. Maddeler yüksek basınç düşük sıcaklıkta katı halde, yüksek sıcaklık düşük basınçta gaz halinde bulunma eğilimindedir.
Örneğin, suyun faz diyagramı aşağıdaki gibidir.
O noktası suyun her üç fazının da aynı anda bulunabileceği sıcaklık ve basıncı gösterir.
(Bu koşullar 4,58 mm Hg basınç ve 0,01 0 C sıcaklıktır.). bu noktaya üçlü nokta denir.
OA,OB ve OC çizgileri maddeyi üç bölmeye ayırır. Bu üç bölmede maddenin hangi hallerde bulunduğu faz diyagramı üzerinde gösterilmiştir.
OA çizgisi katı – sıvı ,
OB çizgisi sıvı – gaz ,
OC çizgisi ise katı – gaz
denge durumunu belirtir.
Çizgiler maddenin çeşitli basınçlardaki hal değiştirme sıcaklıklarını gösterir.
Not :Tüm maddelerin faz diyagramında , katı – sıvı çizgisinin sıcaklık ekseni ile yaptığı açı 90 0 ‘ ye yakındır. Bu nedenle basıncın donma sıcaklığına etkisi çok azdır.
Suyun faz diyagramında katı – sıvı çizgisi biraz sola yatması bize suyun donma sıcaklığının, basınç arttıkça düştüğünü gösterir.
KATI HAL :
Belirli bir şekli ve belirli hacmi vardır. Sıkıştırılamazlar. Katı halin kinetik ve potansiyel enerjisi sıvı ve gaza göre daha düşüktür.Katı halde sadece titreşim kinetik enerjisi vardır.
Katı madde ısıtılırsa sıcaklığı yükselir.Bu sırada katının kinetik enerjisi artar.Bir süre sonra madde katı halden sıvı hale dönüşürken belirli basınçta sıcaklığı sabit kalır.Bu dönüşüme erime sabit kalan sıcaklığa ise erime sıcaklığı denir. Katı taneciklerinin daha değişik hareket yapabilmesi için konum değiştirmek istemesi erimeye neden olur.
Erime sıcaklığı maddenin cinsine, saflığına ve dış basınca bağlıdır.
Erime süresi ise , maddenin miktarına ve ısı kaynağının şiddetine bağlıdır.
SIVI HAL :
Katı hale göre sıvı halde ,tanecikler birbirinden biraz daha uzaklaşmış durumda ve düzensizdir. Belirli bir hacimleri vardır ama belirli bir şekli yoktur.Sıvı halde tanecikler dönme kinetik enerjisine sahip olduklarından tabakalar halinde birbiri üzerinden kayabilir ve bulunduğu kabın şeklini alır.(Dönen bilyelerin birbiri üzerinden kayabilecekleri gibi) (Akışkanlık)
Sıvılar pratikçe sıkıştırılamazlar.Sıvı ısıtıldıkça sıcaklığı yükselir,kinetik enerjisi artar. Bir süre sonra madde sıvı halden gaz hale dönüşürken sıcaklığı sabit kalır.Bu dönüşüme kaynama sabit kalan sıcaklığa ise kaynama sıcaklığı denir.Kaynama sıcaklığı, sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu andaki sıcaklıktır.1 atmosfer basınçtaki kaynama sıcaklığına normal kaynama sıcaklığı denir.
Kaynama sırasında gaz haline geçen sıvı molekülleri (gaz kabarcığı) basıncını düşürerek yüzeye çıkmaya çalışır.Sıvı yüzeyinden ayrılan kabarcığın basıncı dış basınca (açık hava basıncı) eşit olur. Açık hava basıncı değiştikçe sıvının kaynama sıcaklığı değişir. Deniz seviyesinden yukarılara çıkıldıkça açık hava basıncı düşer, sıvının kaynama sıcaklığı azalır.
Sıvıların soğutulması sonucunda maddenin katı hale geçmesine ise donma denir.
* Su buharı neden yukarı doğru hareket eder?
BUHARLAŞMA: Herhangi bir sıcaklıkta , yüzeyde olan sıvı moleküllerinden ,kinetik enerjisi yüksek olan tanecikler, tanecikler arası çekim kuvvetini yenerek sıvı halden gaz hale geçerler. Bu olaya buharlaşma denir. Buharlaşma sırasında geride kalan sıvı moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi azaldığı için, çevreden ısı alarak enerjisini yükseltir.Buharlaşma olayı bu şekilde devam eder.
BUHARLAŞMA HIZI: Birim zamanda sıvı yüzeyinden ayrılarak , sıvı halden buhar haline geçen tanecik sayısıdır.
Buharlaşma hIzI ;
sıcaklık artıkça,
sıvı yüzeyinin alanı artıkça ve
sıvı tanecikleri arasındaki çekim kuvveti azaldıkça, artar.
BUHARLAŞMA İLE KAYNAMA ARASINDAKİFARKLAR :
Buharlaşma her sıcaklıkta olur , kaynama belirli sıcaklıkta belirli basınçtadır.
Buharlaşma yüzeyseldir , kaynama sıvının her noktasında olur.
Sıcaklık artıkça buharlaşma hızı artar , kaynama sırasında buharlaşma hızı maksimum olur.
Buhar basIncI:
Buharlaşma hem açık kaplarda hem de kapalı kaplarda olur.Açık kaplarda buharlaşma sıvı tamamen bitinceye kadar devam ederken , kapalı kaplarda sıcaklıkta sabitse bir süre sonra yoğunlaşma da başlar, çünkü buhar haline geçen moleküller birbirleriyle çarpışırken enerji alışverişinde bulunurlar. Enerjisi azalan molekül tekrar sıvı hale dönüşür.Bu olaya yoğunlaşma denir.
Buharlaşan molekül sayısı ile yoğunlaşan molekül sayısı birbirine eşit olunca dinamik bir denge kurulur.Bu denge sırasında buhar moleküllerinin sayısı değişmediği için buharın yaptığı basınç da değişmez. Bu basınca , sıvının o sıcaklıktaki denge buhar basıncı yada kısaca buhar basıncı denir.
BUHAR BASINCI
1. Sıcaklık arttıkça artar.
2. Moleküller arası çekim kuvveti arttıkça azalır.
3. Sıvıda çözünmüş katı madde oranı arttıkça azalır.
Dİkkat: Sıvıların buhar basınçları sıvının miktarına ve sıvının yüzey alanına ve buharın hacmine bağlı değildir.
*Molekülleri arasındaki çekim kuvveti zayıf olan sıvının buharlaşması kolay olduğu için buhar basıncı yüksektir.Buhar basınçları yüksek olan sıvılar uçucudur.
* Aynı sıcaklıkta iken buhar basıncı yüksek olan (uçucu) sıvının kaynama sıcaklığı düşüktür.
GAZ HALİ: Gazlar titreşim , dönme ve öteleme kinetik enerjisine sahiptirler. Molekülleri arasındaki boşluklar çok fazla olduğu için sıkıştırılabilirler.bu yüzden bulundukları kabı doldururlar. (Daha sonra gaz hali ayrıntılı olarak işlenecektir.)
Aşağıda arı maddelerin hal değişimlerine ilişkin terimler gösterilmiştir.
FAZ DİYAGRAMI
Saf bir maddenin belirli sıcaklık ve basınçtaki fiziksel durumunu belirlemek için maddenin faz diyagramından yararlanılır. Her maddenin kendine has bir faz diyagramı vardır. Maddeler yüksek basınç düşük sıcaklıkta katı halde, yüksek sıcaklık düşük basınçta gaz halinde bulunma eğilimindedir.
Örneğin, suyun faz diyagramı aşağıdaki gibidir.
O noktası suyun her üç fazının da aynı anda bulunabileceği sıcaklık ve basıncı gösterir.
(Bu koşullar 4,58 mm Hg basınç ve 0,01 0 C sıcaklıktır.). bu noktaya üçlü nokta denir.
OA,OB ve OC çizgileri maddeyi üç bölmeye ayırır. Bu üç bölmede maddenin hangi hallerde bulunduğu faz diyagramı üzerinde gösterilmiştir.
OA çizgisi katı – sıvı ,
OB çizgisi sıvı – gaz ,
OC çizgisi ise katı – gaz
denge durumunu belirtir.
Çizgiler maddenin çeşitli basınçlardaki hal değiştirme sıcaklıklarını gösterir.
Not :Tüm maddelerin faz diyagramında , katı – sıvı çizgisinin sıcaklık ekseni ile yaptığı açı 90 0 ‘ ye yakındır. Bu nedenle basıncın donma sıcaklığına etkisi çok azdır.
Suyun faz diyagramında katı – sıvı çizgisi biraz sola yatması bize suyun donma sıcaklığının, basınç arttıkça düştüğünü gösterir.
