8. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları Sayfa 148
Harika bir soru, sevgili öğrencilerim! Gelin, bu etkinlik sayfasını bir Fen Bilimleri öğretmeni olarak birlikte adım adım inceleyelim ve ne anlama geldiğini çözelim. Bu etkinlik, maddenin hâl değişimi ile ilgili çok önemli bir konuyu anlamamızı sağlayacak.
Öncelikle sayfada bize sorulan bir soru var, onu bir analiz edelim.
Soru: Maddelerin hâl değiştirmesi için gereken ısı enerjisi, maddenin cinsine bağlı olarak değiştiğine göre aynı madde için hâl değişim ısısını etkileyen faktörler neler olabilir?
Çözüm ve Açıklama:
Bu soru aslında bize şunu soruyor: Elimizde hep aynı madde varsa (örneğin sadece su veya sadece buz), onun erimesi ya da kaynaması için gereken ısıyı ne değiştirebilir? Metnin başında bize su ve etil alkol gibi farklı maddelerin farklı ısılarla hâl değiştirdiğini söylemişti. Şimdi ise aynı madde için durumu merak ediyoruz. İşte bu sorunun cevabını bulmak için aşağıdaki deneyi tasarlamışlar!
Şimdi de deneyi yani 5. Etkinlik: Buzun Hâl Değişim Grafiğini Çizelim bölümünü inceleyelim. Bu deney, yukarıdaki sorunun cevabını bize gözlem yaparak buldurmayı amaçlıyor.
Etkinliğin Amacı: Hâl değişim ısısı ile kütle arasındaki ilişkiyi gözlemlemek.
Çözüm ve Açıklama:
Haydi gelin, bu deneyi bir bilim insanı gibi analiz edelim. Unutmayın, bir deneyde neyi araştırdığımızı anlamak için değişkenleri bulmamız gerekir.
Adım 1: Deneydeki Değişkenleri Belirleyelim
Deneyin yapılışına baktığımızda iki farklı düzenek hazırlandığını görüyoruz. İkisinde de her şey aynı, sadece tek bir şey farklı!
- Birinci beherglasa 50 g buz konuluyor.
- İkinci beherglasa 100 g buz konuluyor.
Gördüğünüz gibi, bilerek ve isteyerek değiştirdiğimiz tek şey buzun miktarı, yani kütlesi. O zaman değişkenlerimiz şunlar olur:
- Bağımsız Değişken (Bizim Değiştirdiğimiz Şey): Kütle (Buz miktarı)
- Bağımlı Değişken (Değişimden Etkilenen, Gözlemlediğimiz Şey): Buzun tamamen erimesi için geçen süre. Özdeş ısıtıcılar kullanıldığı için geçen süre, aslında buza verilen toplam ısı enerjisi hakkında bize fikir verir. Yani daha uzun sürede eriyen, daha çok ısı almış demektir.
- Kontrol Edilen Değişkenler (Sabit Tuttuğumuz Şeyler):
- Maddenin cinsi (İki kapta da buz var)
- Isıtıcıların gücü (İkisi de özdeş ısıtıcı)
- Başlangıç sıcaklığı (İki kaptaki buzun da ilk sıcaklıkları ölçülüp aynı olması sağlanmalı)
- Deneyin yapıldığı ortam (Aynı laboratuvar ortamı)
Adım 2: Sonuçları Tahmin Edelim
Şimdi düşünelim, iki özdeş ısıtıcıyla birinde 50 gram, diğerinde 100 gram buz eritmeye çalışıyoruz. Sizce hangisi daha önce tamamen eriyip suya dönüşür?
Elbette 50 gram buz daha çabuk erir! Çünkü kütlesi daha az. 100 gram buzun erimesi için daha fazla ısı enerjisine ihtiyaç vardır. Özdeş ısıtıcılar aynı sürede aynı ısıyı verdikleri için, 100 gram buzun erimesi daha uzun sürecektir.
Adım 3: Grafiği Yorumlayalım
Etkinliğin adı “Buzun Hâl Değişim Grafiğini Çizelim”. Bu deneyin sonunda çizeceğimiz sıcaklık-zaman grafiği şöyle olurdu:
- Her iki kaptaki buzun sıcaklığı da erimeye başlayana kadar (yani 0 °C’ye gelene kadar) artar.
- Sıcaklık 0 °C’ye ulaştığında, buz erimeye başlar. Unutmayın! Saf maddeler hâl değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır. Yani kapta buz bitene kadar termometre hep 0 °C’yi gösterecektir.
- İşte en önemli fark burada ortaya çıkar! 100 gram buzun olduğu kaptaki sıcaklığın 0 °C’de sabit kaldığı süre, 50 gram buzun olduğu kaptakinden daha uzun olacaktır. Çünkü daha fazla buzun erimesi için daha çok ısı ve dolayısıyla daha çok zaman gerekir.
- Buz tamamen eridikten sonra kaplardaki suyun sıcaklığı tekrar artmaya başlar.
Sonuç
Bütün bu analizden sonra en baştaki sorumuza geri dönelim: “Aynı madde için hâl değişim ısısını etkileyen faktörler neler olabilir?”
Bu deney bize açıkça gösteriyor ki, bir maddenin hâl değiştirmesi için gereken toplam ısı enerjisi, o maddenin kütlesine bağlıdır. Kütle ne kadar artarsa, hâl değişimi için gereken toplam ısı ve süre de o kadar artar.
Kısacası, bu etkinliğin bize öğrettiği temel ilke budur. Umarım anlaşılmıştır, harika iş çıkardınız!