FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK ERİME ve DONMA ISISI

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Katı maddeye ısı verildiğinde tanecikleri arasındaki çekim kuvvetleri azalarak tanecikler birbirinden uzaklaşır. Bu şekilde katı bir maddenin sıvı hale geçmesine erime denir. Erime sıcaklığındaki maddeye ısı verildiğinde maddenin sıcaklığı değişmez. Maddeye verilen ısı, maddenin hal değiştirmesi için harcanır. Erime sıcaklığındaki 1 gram maddenin katı halden sıvı hale geçmesi için gerekli ısıya erime ısısı denir. Erime ısısı “Le” ile gösterilir. Birimi J/g’dır.

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Erime sıcaklığında olan aynı miktarlarda buz ile civaya özdeş ısıtıcılarda ısı verildiğinde bir süre sonra civanın tamamının eridiği buzun ise bir kısmının eridiği gözlemleniyor. Maddelerin türleri farklı olduğu için erime ısıları da birbirinden farklıdır. Erime ısısının değeri maddenin tanecikleri arasındaki çekim kuvvetinin bir ölçüsüdür. Erime ısısı yüksek olan maddelerin tanecikleri arasındaki çekim kuvveti fazladır. Erime ısısı maddelerin ayırt edici özelliklerinden biridir. Madde Kurşun Demir Bakır Alüminyum Civa Buz Erime ısısı (J/g) 22,57 117,04 175,56 321,02 11,28 334,4

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Donma sıcaklığındaki bir sıvıdan ısı alındığında tanecikler arası çekim kuvveti artarak aralarındaki bağ kuvvetlenir. Bu durumda madde katı hale dönüşerek tanecikleri arası uzaklık azalır. Bu olaya donma denir. Donma → Donma sıcaklığındaki 1g sıvının donarken dışarıya verdiği ısıya donma ısısı denir. Donma ısısı “Ld” ile gösterilir.

Aynı madde için erime ısısı, donma ısısına eşittir. FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Donma ısısı her madde için farklı olduğundan maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Erime sıcaklığındaki katı bir madde sıvı hale geçerken ne kadar ısı alıyorsa, donma sıcaklığındaki sıvı madde de katılaşırken çevresine o kadar ısı verir. ! Aynı madde için erime ısısı, donma ısısına eşittir. Le=Ld

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Havadaki suyun kara dönüşmesi sırasında dışarıya ısı verilmektedir.

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Soğuk havalarda aşırı soğumayı engellemek için meyve ve sebze depolarına su dolu kaplar konulur ya da yağmurlama yapılır. Bunun nedeni; su buharının yoğuşması ya da suyun donması sırasında ortama bir miktar ısı vermesidir. Böylece bu ortamın aşırı soğuması ile meyve ve sebzelerin donması engellenmiş olur.

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Bir maddenin erimesi için verilmesi gereken ısı miktarını; Q = m.Le Q : Isı enerjisi m : Kütle Le : Erime ısısı 00C’daki 1 g buzun erimesi için gerekli enerji 334,4 j’dür. Bir madde donduğu zaman açığa çıkan ısı miktarını; Q=m.Ld Q: Isı enerjisi m: Kütle Ld: Donma ısısı 0 0C’daki 1 g suyun donması sırasında 334,4 j enerji açığa çıkar. Donma →

Erime-Donma Isısı (j/g) QBakır˃QDemir˃QKurşun FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Kendi erime sıcaklığında bulunan bu maddelerin eşit kütlesinin sıvı hale geçmesi için verilmesi gereken ısı miktarlarını karşılaştırınız. Madde Erime-Donma Isısı (j/g) Kurşun 22,57 Bakır 175,56 Demir 117,04 Q=m.Le bağıntısında “m” (kütle) her madde için eşit olduğundan erime ısılarının (Le) karşılaştırılması erime ısılarının karşılaştırmasını verecektir. Bu durumda; QBakır˃QDemir˃QKurşun

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Erime sıcaklığındaki 10 g buzun erimesi için gerekli olan ısı miktarı kaç j’dür? (Le= 334 j/g) m=10 g Le=334 j/g Q=? Q=m.Le Q=10.334 Q=3340 j

Q=m.Ld 16700=m.334 =m 16700 334 m= 50 g su Q=16700 j Ld=334 j/g m=? FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Donma sıcaklığındaki bir miktar suyun donması sırasında 16700 j enerji açığa çıkıyor. Buna göre donan suyun kütlesi kaç g’dır? (Ld=334 j/g) Q=16700 j Ld=334 j/g m=? Q=m.Ld 16700=m.334 =m 16700 334 m= 50 g su

! FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Saf maddelerinin erime ve donma sırasında sıcaklıkları sabit kalır. Fakat saflığı bozulursa maddeye ait bu nicelikler de değişir. Eklenen tanecikler maddenin molekülleri arasına girerek düzenli bir yapı oluşturmasını geciktirir. Karıştırılan safsızlık oranına göre donma sıcaklığı düşer. Yani saf olmayan maddelerin belirli bir donma sıcaklığı yoktur.

FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Kışın arabalarda cam suyuna antifriz konulması Kışın yolların tuzlanması

I˃ III˃II FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Kaplarda bulunan maddelerin donmaya başladıkları sıcaklıkları karşılaştırınız. I II III 100 g su 100g su +10 g tuz 100 g su + 5 g tuz I˃ III˃II

! FEN ve TEKNOLOJİ / ISI ve SICAKLIK Erime sıcaklığındaki 1 gram maddenin katı halden sıvı hale geçmesi için gerekli ısıya erime ısısı denir. Donma sıcaklığındaki 1 gram sıvının donarken dışarıya verdiği ısıya donma ısısı denir. Aynı madde için erime ve donma ısıları birbirine eşittir. Saf olmayan maddelerin belirli bir erime ve donma sıcaklığı yoktur. İçerisinde bulunan safsızlık miktarına bağlı olarak erime ve donma sıcaklıkları değişir.