Merhaba sevgili öğrencilerim,
Ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün sizlerle birlikte “Madde ve Endüstri” ünitemizle ilgili çok keyifli iki grafik sorusu çözeceğiz. Bu sorular, maddelerin hal değiştirirken sıcaklıklarının nasıl değiştiğini anlamamız için harika bir fırsat. Kalemlerinizi ve defterlerinizi hazırlayın, haydi başlayalım!
1) 0 °C’taki 20 g buzun, 100 °C’ta 20 g gaz hâle geçene kadar oluşan sıcaklık-zaman grafiğinin nasıl olabileceğini aşağıda verilen kareli alana çiziniz.
Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim. Elimizde başlangıçta 0 °C’de buz var ve onu 100 °C’de buhar (gaz) hâline getireceğiz. Bu yolculukta neler olduğuna bir bakalım.
Adım 1: Erime (Hal Değişimi)
Elmizdeki buz zaten tam erime sıcaklığında, yani 0 °C’de. Onu ısıtmaya başladığımızda sıcaklığı hemen artmaz. Neden mi? Çünkü verdiğimiz bütün ısı, buzu eritip suya dönüştürmek için kullanılır. Unutmayın, saf maddeler hal değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır! Bu, en önemli kuralımız.
Grafiğimizin ilk bölümü, sıcaklığın 0 °C‘de sabit kaldığı yatay bir çizgi olacak. Bu çizgi, bütün buz eriyip suya dönüşene kadar devam eder.
Adım 2: Suyun Isınması
Buzun tamamı eridi ve artık elimizde 0 °C’de su var. Isı vermeye devam ettiğimizde suyun sıcaklığı artmaya başlayacaktır. Nereye kadar? Tabii ki kaynama noktası olan 100 °C’ye kadar.
Grafiğimizin ikinci bölümü, sıcaklığın 0 °C’den 100 °C’ye doğru yükseldiği yukarı yönlü eğik bir çizgi olacak.
Adım 3: Kaynama (Hal Değişimi)
Suyumuz 100 °C’ye ulaştı. Artık kaynamaya başlayacak! Tıpkı erimede olduğu gibi, kaynama sırasında da verdiğimiz ısı, suyu buhar (gaz) hâline getirmek için kullanılır. Bu yüzden sıcaklık yine sabit kalır.
Grafiğimizin üçüncü ve son bölümü, sıcaklığın 100 °C‘de sabit kaldığı ikinci bir yatay çizgi olacak. Bu da elimizdeki suyun tamamı buharlaşana kadar devam eder.
Özetle çizeceğimiz grafik şöyle olmalı:
1. 0 °C’de başlayan yatay bir çizgi (erime).
2. Bu çizginin bittiği yerden başlayıp 100 °C’ye kadar yükselen eğik bir çizgi (suyun ısınması).
3. 100 °C’ye ulaştığı noktadan itibaren tekrar yatay bir çizgi (kaynama).
2) –5 °C’taki 5 g buzun, 80 °C’ta 5 g su hâline gelene kadar oluşan sıcaklık-zaman grafiğinin nasıl olabileceğini aşağıda verilen kareli alana çiziniz.
Harika gidiyoruz! Şimdi ikinci sorumuza geçelim. Bu sefer başlangıç noktamız biraz daha farklı. –5 °C’deki buzu alıp 80 °C’de su yapacağız. Haydi bu yolculuğu da adım adım inceleyelim.
Adım 1: Buzun Isınması
Başlangıçta buzumuz –5 °C’de, yani donma noktasının altında. Onu ısıtmaya başladığımızda, sıcaklığı erime noktası olan 0 °C’ye gelene kadar artacaktır.
Grafiğimizin ilk bölümü, sıcaklığın –5 °C’den 0 °C’ye yükseldiği yukarı yönlü eğik bir çizgi olacak.
Adım 2: Erime (Hal Değişimi)
Buzumuz 0 °C’ye ulaştı. Artık erimeye başlayacak. İlk sorudan hatırladığımız gibi, hal değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır. Bütün buz suya dönüşene kadar sıcaklık 0 °C’de sabit kalacak.
Grafiğimizin ikinci bölümü, 0 °C‘de yatay bir çizgi olacak.
Adım 3: Suyun Isınması
Buzun tamamı eridi ve artık 0 °C’de suyumuz var. Sorumuz bizden suyu 80 °C’ye kadar ısıtmamızı istiyor. Isı vermeye devam ettiğimizde, suyun sıcaklığı artmaya başlayacak.
Grafiğimizin üçüncü ve son bölümü, sıcaklığın 0 °C’den 80 °C’ye kadar yükseldiği yukarı yönlü eğik bir çizgi olacak. 80 °C’ye gelince duracağız çünkü soru bizden buraya kadar olan grafiği istiyor.
Özetle çizeceğimiz grafik şöyle olmalı:
1. –5 °C’den başlayıp 0 °C’ye kadar yükselen eğik bir çizgi (buzun ısınması).
2. 0 °C’ye ulaştığı yerden başlayan yatay bir çizgi (erime).
3. Yatay çizginin bittiği yerden başlayıp 80 °C’ye kadar yükselen eğik bir çizgi (suyun ısınması).
Umarım bu açıklamalarla grafiklerin nasıl çizileceğini çok daha iyi anlamışsınızdır. Unutmayın, en önemli ipucu, erime ve kaynama gibi hal değişimleri sırasında sıcaklığın sabit kalmasıdır. Başarılar dilerim!