9. Sınıf Fizik · 4. Ünite: Enerji

Hâl Değişimi

Buzlu bir bardak su ısıtıcıya konduğunda buz erirken termometre uzun süre 0 °C'ta takılı kalır; oysa ısıtıcı durmadan ısı vermektedir. Verilen enerji nereye gider? Bu konuda saf maddelerin hâl değiştirirken neden sıcaklıklarının sabit kaldığını, hâl değiştirmek için gereken ısının hangi değişkenlere bağlı olduğunu verilerden bulacak ve bunu Q = m·L modeliyle hesaplayacaksın. Isınma eğrisini okuyup yorumlamayı da öğreneceksin.

Kazanımlar

Konu anlatımı

  1. 1. Sıcaklık neden "takılıp" kalıyor?

  2. 2. Hâl değişimi çeşitleri

  3. 3. Tanecik modeli: enerji nereye gidiyor?

  4. 4. Deneyle keşfetmek: hâl değişimi için gereken ısı neye bağlı?

  5. 5. Matematiksel model: Q = m·L

  6. 6. Isınma eğrisi (sıcaklık–zaman grafiği)

  7. 7. Çok adımlı örnekler

  8. 8. Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları

Anahtar terimler

Hâl değişimi
Maddenin ısı alarak ya da vererek katı, sıvı ve gaz hâlleri arasında geçmesi.
Hâl değişim ısısı (L)
1 g maddenin sıcaklığı değişmeden hâl değiştirmesi için gereken ısı; cal/g, maddeye özgüdür.
Q = m·L
Hâl değiştirirken alınan ya da verilen ısıyı veren matematiksel model.
Erime ve kaynama sıcaklığı
Saf maddenin hâl değiştirirken sabit kaldığı sıcaklıklar (suda 0 °C ve 100 °C).
Isınma eğrisi
Sabit güçle ısıtılan maddenin sıcaklık–zaman grafiği; yatay kısımlar hâl değişimidir.
Potansiyel enerji (tanecik)
Tanecikler arası çekimle ilgili enerji; hâl değişiminde değişen enerjidir.
Yoğuşma ve donma
Gazdan sıvıya ve sıvıdan katıya geçiş; madde ısı verir, L değerleri ters olaylarla aynıdır.
Süblimleşme ve kırağılaşma
Katıdan doğrudan gaza (ısı alır) ve gazdan doğrudan katıya (ısı verir) geçiş.

Örnek soru

Saf bir madde hâl değiştirirken maddeye ısı verilmeye devam ediliyor. Bu süreçle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Sıcaklık sürekli artar, çünkü verilen enerji kinetik enerjiyi artırır.
  2. Sıcaklık azalır, çünkü madde enerji kaybeder.
  3. Verilen ısı kaybolur, iç enerji değişmez.
  4. Sıcaklık artar, potansiyel enerji azalır.
  5. Sıcaklık sabit kalır, verilen ısı tanecikler arası bağları gevşetmeye harcanır.

Doğru cevap: E

Çözüm

1. Hâl değişimi sırasında saf maddenin sıcaklığı sabittir; ortalama kinetik enerji değişmez.
2. Verilen ısı kaybolmaz; taneciklerin birbirinden uzaklaşmasına, yani potansiyel enerjinin artmasına harcanır.
3. İç enerji artar.
Doğru cevap: E. A şıkkı, ısı verilen her maddenin ısındığı yanılgısını yansıtır.

9. Sınıf Fizik: tüm konular