1 atm basınç altında ısıtılan saf X maddesiyle ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor.
• İlk sıcaklığı t_{1} °C, son sıcaklığı t_{3} °C’dir.
• t_{2} °C’de ve a-b zaman aralığında madde heterojen görünümlüdür.
• t_{3} °C’de ve c-d zaman aralığında maddenin ortalama kinetik enerjisi değişmez, potansiyel enerjisi artar.
Buna göre, 1 atm basınç altındaki X maddesiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Erime noktası t_{2} °C, kaynama noktası t_{3} °C’dir.
B) a-b zaman aralığında katı ve sıvı hâli birlikte bulunur.
C) t_{3} °C'de buharlaşmaya başlamıştır.
D) t_{3} °C’deki buhar basıncı 1 atm’dir.
E) c-d zaman aralığında tanecikler arası çekim kuvvetlerinin etkisi azalır.
Saf Maddelerin Isınma Grafiği ve Hâl Değişimi Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Saf bir katı ısıtıldığında iki kez hâl değiştirir; sıcaklığın sabit kaldığı (kinetik enerjinin değişmeyip potansiyel enerjinin arttığı) ilk aralık erime, ikinci aralık ise kaynama olayıdır. Buharlaşma ise sıvılar için sadece kaynama noktasında değil, sıvının var olduğu her sıcaklıkta gerçekleşir.
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Madde t_1 °C’den başlayıp iki defa hâl değişimi göstermiştir:
- t_2 °C’de (a-b aralığı) heterojen görünüm erime olayını (katı + sıvı) gösterir.
- t_3 °C’de (c-d aralığı) sıcaklık sabitken potansiyel enerjinin artması kaynama olayını (sıvı + gaz) gösterir.
- A) İlk hâl değişimi t_2 °C’de (erime noktası), ikinci hâl değişimi t_3 °C’de (kaynama noktası) gerçekleştiği için bu ifade doğrudur.
- B) a-b zaman aralığı erime sürecidir; saf maddeler erirken katı ve sıvı hâlleri bir arada bulunur, bu ifade doğrudur.
- C) Buharlaşma belirli bir sıcaklıkta başlamaz; sıvılar erime noktasından itibaren her sıcaklıkta buharlaşır. t_3 °C buharlaşmanın başladığı değil, kaynamanın başladığı sıcaklıktır. Bu ifade yanlıştır.
- D) 1 atm dış basınç altında kaynayan saf bir sıvının kaynama anındaki (t_3 °C) iç buhar basıncı dış basınca eşit olur (1 atm), bu ifade doğrudur.
- E) c-d aralığında madde sıvıdan gaz hâle geçtiği için tanecikler birbirinden uzaklaşır ve aralarındaki çekim kuvvetlerinin etkisi azalır, bu ifade doğrudur.
CEVAP: C — t_3 °C’de buharlaşmaya başlamıştır.
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: TYT ve AYT Kimya sorularında en sık düşülen çeldirici “buharlaşma” ile “kaynama” kavramlarının karıştırılmasıdır. Sıvılar her sıcaklıkta buharlaşırken, kaynama yalnızca buhar basıncının dış basınca eşit olduğu tek bir sıcaklıkta gerçekleşir.