Merhaba sevgili öğrencilerim! Gelin birlikte gönderdiğiniz görseldeki Fen Bilimleri sorularını inceleyelim ve adım adım çözelim. Bu konular, maddenin halleri ve ısı alışverişi için çok önemli.
Görseldeki metinde ve tabloda aslında iki tane çok güzel soru gizli. Haydi bu soruları ve cevaplarını birlikte bulalım!
Soru 1: Tablodaki verilere göre bu maddelerden eşit kütlede alınır ve özdeş ısıtıcılar ile ısıtılır ise hangi maddenin tamamen buharlaşması daha uzun zaman alır?
Bu soruyu çözmek için önce buharlaşma ısısı kavramını hatırlamamız gerekiyor. Buharlaşma ısısı, bir maddenin 1 gramını, kaynama sıcaklığındayken, sıvı halden gaz hale geçirmek için gereken ısı miktarıdır. Yani bu değer ne kadar yüksekse, o maddeyi buharlaştırmak için o kadar çok ısı vermemiz gerekir.
Özdeş ısıtıcılar kullandığımıza göre, hepsi saniyede eşit miktarda ısı veriyor demektir. Bu durumda, daha çok ısıya ihtiyaç duyan maddenin buharlaşması doğal olarak daha uzun sürecektir.
Çözüm:
Adım 1: Soruda bizden “en uzun sürede” buharlaşacak maddeyi bulmamız isteniyor. Bu, en yüksek buharlaşma ısısına sahip maddeyi bulmamız gerektiği anlamına gelir.
Adım 2: Şimdi Tablo 4-5’teki “Yoğuşma – Buharlaşma Isısı (J/g)” sütununa bakalım ve en büyük sayıyı bulalım.
- Su: 2260
- Etil alkol: 850
- Azot: 200
- Aseton: 520,41
- Sülfürik asit: 509,86
- Civa: 218,15
- Gümüş: 2300
- Altın: 1575,86
Adım 3: Tabloyu incelediğimizde en yüksek buharlaşma ısısı değerinin 2300 J/g ile Gümüş‘e ait olduğunu görüyoruz.
Sonuç: Bu maddelerden eşit kütlelerde alınıp özdeş ısıtıcılarla ısıtıldığında, tamamen buharlaşması en uzun süren madde Gümüş‘tür. Çünkü 1 gramını buharlaştırmak için en fazla ısıya o ihtiyaç duyar.
Soru 2: Eşit kütlede alınan bu maddeler, özdeş ısıtıcılar ile eşit sürelerde ısıtılırsa hangi madde daha fazla buharlaştırılabilir?
Bu soru, bir önceki sorunun tam tersini düşünmemizi istiyor. Bu sefer zamanımız ve verdiğimiz ısı miktarı sabit. Yani bütün maddelere aynı miktarda ısı enerjisi veriyoruz. “Hangi maddeden daha fazla buharlaşır?” diye soruyor.
Şöyle düşünelim: Elimizde belirli bir miktar para var ve bu parayla en çok sayıda şeker almak istiyoruz. Hangi şekeri tercih ederiz? Tabii ki fiyatı en ucuz olanı! İşte burada da verdiğimiz ısı enerjisi bizim paramız, buharlaşma ısısı da şekerin fiyatı gibidir. Buharlaşma ısısı ne kadar düşükse, aynı miktarda ısıyla o maddeden o kadar çok gram buharlaştırabiliriz.
Çözüm:
Adım 1: Soruda bizden “eşit sürede en fazla buharlaşacak” maddeyi bulmamız isteniyor. Bu, en düşük buharlaşma ısısına sahip maddeyi bulmamız gerektiği anlamına gelir.
Adım 2: Yine Tablo 4-5’teki “Yoğuşma – Buharlaşma Isısı (J/g)” sütununa bakalım ve bu sefer en küçük sayıyı arayalım.
- Su: 2260
- Etil alkol: 850
- Azot: 200
- Aseton: 520,41
- Sülfürik asit: 509,86
- Civa: 218,15
- Gümüş: 2300
- Altın: 1575,86
Adım 3: Tablodaki en düşük buharlaşma ısısı değerinin 200 J/g ile Azot‘a ait olduğunu görüyoruz.
Sonuç: Bu maddelere eşit süre boyunca eşit miktarda ısı verildiğinde, kütlece en fazla buharlaşan madde Azot‘tur. Çünkü 1 gramını buharlaştırmak için en az ısıya o ihtiyaç duyar.
Araştırma Sorusu: Günlük hayatta buharlaşmanın soğutma amaçlı kullanılmasına ilişkin örnekleri araştırarak sınıfta arkadaşlarınızla paylaşınız.
Bu da harika bir araştırma konusu! Unutmayın, buharlaşma olurken sıvı, çevresinden ısı alır. Isıyı aldığı yer de serinler. İşte size birkaç örnek:
- Terleme: Spor yaptıktan sonra terleriz. Vücudumuzdaki ter buharlaşırken derimizden ısı çeker. Bu sayede vücudumuz serinlemiş olur.
- Ele Dökülen Kolonya: Elimize kolonya döktüğümüzde bir serinlik hissederiz. Çünkü alkol bazlı kolonya hızla buharlaşır ve buharlaşırken elimizden ısı alır.
- Toprak Testiler: Eskiden suyu soğuk tutmak için kullanılan toprak testiler de bu prensiple çalışır. Testinin gözeneklerinden sızan su, dış yüzeyde buharlaşır. Buharlaşırken testiden ve içindeki sudan ısı aldığı için suyu soğuk tutar.
- Denizden Çıkınca Üşümek: Denizden veya havuzdan çıktığımızda ıslak olduğumuz için üşürüz. Çünkü üzerimizdeki su damlacıkları buharlaşmak için vücudumuzun ısısını kullanır.
Umarım bu açıklamalar konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur. Başka sorularınız olursa çekinmeden sorun!