💡 9. Sınıf Fizik: Hal değiştirme sıcaklığında saf maddenin hal değiştirmesi için alınan veya verilen ısının bağlı olduğu değişkenler Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Hal değiştirme sıcaklığında saf maddenin hal değiştirmesi için alınan veya verilen ısının bağlı olduğu değişkenler Çözümlü Örnekler
Erime sıcaklığındaki 50 gram buzu tamamen eritmek için verilmesi gereken ısı miktarı kaç kaloridir?
(Buzun erime ısısı: \( L_e = 80 \) cal/g)
Saf bir maddenin hal değiştirmesi için gerekli olan ısı miktarı \( Q = m \cdot L_e \) formülü ile hesaplanır. 💡
- Verilenler:
- Kütle \( m = 50 \) g
- Erime Isısı \( L_e = 80 \) cal/g
Hesaplama:
\[ Q = 50 \cdot 80 \] \[ Q = 4000 \]✅ Sonuç: Buzu eritmek için 4000 kalori ısı verilmelidir.
Aynı maddeden yapılmış, kütleleri sırasıyla \( m \) ve \( 3m \) olan iki katı cisim erime sıcaklığındadır. Bu cisimleri tamamen eritmek için verilmesi gereken ısılar \( Q_1 \) ve \( Q_2 \) ise, bu ısıların oranı \( Q_1 / Q_2 \) kaçtır?
Hal değişimi için gereken ısı, maddenin kütlesi ile doğru orantılıdır. ⚖️
- Aynı madde oldukları için erime ısıları (\( L_e \)) aynıdır.
- Birinci cisim için: \( Q_1 = m \cdot L_e \)
- İkinci cisim için: \( Q_2 = 3m \cdot L_e \)
Oranlama yaparsak:
\[ \frac{Q_1}{Q_2} = \frac{m \cdot L_e}{3m \cdot L_e} \]Burada \( m \) ve \( L_e \) değerleri sadeleşir:
\[ \frac{Q_1}{Q_2} = \frac{1}{3} \]✅ Sonuç: Isıların oranı 1/3 olarak bulunur.
Yaz aylarında içeceklerimizi soğutmak için içine buz atarız. Buzun içeceği soğutma sürecini fiziksel kavramlarla açıklayınız. 🥤❄️
Bu durum, hal değiştirme sırasında maddenin çevresinden ısı alması ilkesiyle açıklanır:
- Buz, erime sıcaklığında (0 derece) bir katıdır.
- Buzun eriyebilmesi için dışarıdan erime ısısı alması gerekir.
- İçeceğin içine atılan buz, erimek için gerekli olan bu ısıyı içecekten alır.
- İçecek ısı verdiği için sıcaklığı düşer ve soğumuş olur. 🌡️
📌 Önemli Bilgi: Hal değişimi süresince buzun sıcaklığı sabit kalırken, içeceğin sıcaklığı azalır.
Kaynama sıcaklığındaki 20 gram saf suyu tamamen buhar haline getirmek için verilmesi gereken ısı miktarını hesaplayınız.
(Suyun buharlaşma ısısı: \( L_b = 540 \) cal/g)
Sıvı bir maddenin gaz haline geçmesi için gereken ısı \( Q = m \cdot L_b \) formülü ile bulunur. 💨
- Verilenler:
- Kütle \( m = 20 \) g
- Buharlaşma Isısı \( L_b = 540 \) cal/g
Hesaplama:
\[ Q = 20 \cdot 540 \] \[ Q = 10800 \]✅ Sonuç: Suyu buharlaştırmak için 10800 kalori ısı gereklidir.
Elimize döktüğümüz kolonyanın bir süre sonra elimizde serinlik hissi uyandırmasının sebebi nedir? Açıklayınız. 🧴✨
Bu olay buharlaşma prensibi ile ilgilidir:
- Kolonya, uçucu bir sıvıdır ve oda sıcaklığında hızla buharlaşır.
- Sıvı halden gaz haline geçmek (buharlaşmak) için madde dışarıdan ısı almalıdır.
- Kolonya, buharlaşmak için ihtiyacı olan ısıyı temas ettiği elimizden alır.
- Elimiz ısı kaybettiği için biz bu durumu serinleme veya soğuma olarak hissederiz.
👉 Bu durum, terlediğimizde rüzgarın bizi üşütmesiyle aynı fiziksel nedene dayanır.
Saf bir K maddesine ait sıcaklık-ısı grafiğinde, sıcaklığın sabit kaldığı bir bölge gözlemleniyor. Bu bölge ile ilgili;
I. Madde hal değiştirmektedir.
II. Maddenin kütlesi artarsa, bu bölgedeki yatay çizginin boyu uzar.
III. Maddenin cinsi değişirse, birim kütle başına gereken ısı miktarı değişir.
ifadelerinden hangileri doğrudur? 🤔
Grafiği ve öncülleri analiz edelim:
- I. Öncül: Saf maddeler hal değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır. Bu yüzden sıcaklığın sabit olduğu bölge hal değişimi bölgesidir. (Doğru ✅)
- II. Öncül: Hal değişimi için gereken ısı \( Q = m \cdot L \) formülüne bağlıdır. Kütle (\( m \)) artarsa, gereken toplam ısı (\( Q \)) artacağı için grafikteki yatay mesafe uzar. (Doğru ✅)
- III. Öncül: Birim kütle başına gereken ısı \( L \) (hal değiştirme ısısı) maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Madde cinsi değişirse \( L \) de değişir. (Doğru ✅)
✅ Sonuç: I, II ve III ifadelerinin tamamı doğrudur.
Kütleleri eşit olan iki farklı saf katı maddenin tamamen erimesi için gereken ısı miktarları farklıdır. Bu durumun temel sebebi nedir? 🧪
Hal değişimi formülünü hatırlayalım: \( Q = m \cdot L \)
- Soruda kütlelerin (\( m \)) eşit olduğu belirtilmiştir.
- Buna rağmen gereken ısıların (\( Q \)) farklı olması, formüldeki diğer değişken olan erime ısısının (\( L_e \)) farklı olmasından kaynaklanır.
- Erime ısısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir ve her maddenin moleküler yapısına göre değişir.
✅ Sonuç: Temel sebep, maddelerin erime ısılarının (öz ısılarından farklı olan hal değişim ısılarının) farklı olmasıdır.
Yoğunlaşma sıcaklığındaki 10 gram su buharı tamamen sıvı hale geçerken çevresine kaç kalori ısı verir?
(Suyun yoğunlaşma ısısı: \( L_y = 540 \) cal/g)
Madde gaz halden sıvı hale geçerken (yoğunlaşırken) çevresine ısı verir. Verilen bu ısı \( Q = m \cdot L_y \) ile hesaplanır. 💧
- Verilenler:
- Kütle \( m = 10 \) g
- Yoğunlaşma Isısı \( L_y = 540 \) cal/g
Hesaplama:
\[ Q = 10 \cdot 540 \] \[ Q = 5400 \]✅ Sonuç: Su buharı sıvıya dönüşürken çevresine 5400 kalori ısı verir.
📌 Not: Saf maddelerde erime ısısı donma ısısına, buharlaşma ısısı ise yoğunlaşma ısısına eşittir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-hal-degistirme-sicakliginda-saf-maddenin-hal-degistirmesi-icin-alinan-veya-verilen-isinin-bagli-oldugu-degiskenler/sorular