SORU2: Saf X maddesine ait sıcaklık-zaman grafiği aşağıdaki gibidir. Çizilmiş sıcaklık-zaman grafiğine göre aşağıdaki soruları cevaplayınız.
a) X maddesi kaç kez hâl değiştirmiştir?
b) X maddesinin donma ve kaynama sıcaklığı kaç °C’tur?
c) C zaman aralığındaki fiziksel hâli nedir?
d) X maddesi 10 °C’ta hangi fiziksel hâlde bulunur?
Cevap:
1. Grafiği İnceleyerek Hâl Değişimleri
- Grafik üzerinde iki yatay (plato) kısım gözlenir. Bu yatay kısımlar, maddenin hal değiştirdiği noktaları temsil eder. İlki yüksek sıcaklıkta (yaklaşık 110 °C), ikincisi daha düşük sıcaklıkta (yaklaşık 20 °C) oluşmuştur.
2. Adım Adım Değerlendirme
-
A → B Aralığı (Gaz Hâli soğuyor)
- Maddenin başlangıçta gaz hâlinde olduğu ve sıcaklığının 110 °C’den 70 °C’ye düştüğü bir bölümdür.
- Bu bölgede henüz hal değişimi olmaz; yalnızca sıcaklık düşerek gazın soğuduğu görülür.
-
B → C Aralığı (Gazdan Likite Geçiş – Yoğuşma/Yoğunlaşma)
- Grafikte 70 °C’den daha sabit bir plato gözleniyorsa burası maddenin hal değiştirdiği yoğunlaşma bölgesidir.
- Bu durum maddenin kaynama noktasının 70 °C olmadığını, kaynama/yoğunlaşma olayının 110 °C’de yaşandığını düşünmemize neden olabilir; ancak grafikten görüldüğü kadarıyla en üst plato 110 °C’de, alt plato 70 °C’de ya da 20 °C’de olabilir.
- Elemeleri yaparsak en üst sabit sıcaklığın 110 °C olduğu ve bunun maddenin kaynama/yoğuşma noktası olduğu daha net anlaşılır.
-
C → D Aralığı (Likitte Soğuma)
- Maddenin tamamen sıvı hâlde olduğu ve 70 °C’den 20 °C’ye soğuduğu bölümdür. Yine bu kısımda hal değişimi gerçekleşmez, yalnızca sıcaklık azalır.
-
D → E Aralığı (Sıvıdan Katıya Geçiş – Donma)
- 20 °C civarında sıcaklığın sabit kaldığı (yatay kısım) gözlenir. Burada madde donma (sıvıdan katıya geçiş) halini yaşar. Bu nokta maddenin donma (erime) noktasıdır.
Bu açıklamalara göre:
- Kaynama Sıcaklığı: 110 °C
- Donma Sıcaklığı: 20 °C
- Maddenin iki kez hal değiştirdiği (gaz → sıvı, sıvı → katı) sonucuna varılır.
3. Soruların Yanıtları
a) Kaç kez hâl değiştirmiştir?
- Maddemiz 2 kez hâl değiştirmiştir. (Gaz → Sıvı ve Sıvı → Katı)
b) X maddesinin donma ve kaynama sıcaklığı kaç °C’tur?
- Donma Sıcaklığı: 20 °C
- Kaynama Sıcaklığı: 110 °C
c) C zaman aralığındaki fiziksel hâli nedir?
- C zaman aralığı, maddenin 70 °C’den 20 °C’ye soğuduğu kısımdır. Bu evrede madde sıvı hâldedir.
d) X maddesi 10 °C’ta hangi fiziksel hâlde bulunur?
- 10 °C, maddenin 20 °C’lik donma noktasının altında olduğu için madde katı hâlde bulunur.
Özet Tablosu
| Bölge / Sıcaklık Aralığı | Fiziksel Hal | Olay |
|---|---|---|
| A → B (110 °C → 70 °C) | Gaz | Gazın soğuması (hal değişimi yok) |
| B → C (110 °C veya 70 °C plato) | Gaz → Sıvı | Yoğunlaşma (1. hal değişimi) |
| C → D (70 °C → 20 °C) | Sıvı | Sıvının soğuması (hal değişimi yok) |
| D → E (20 °C plato) | Sıvı → Katı | Donma (2. hal değişimi) |
| 10 °C | Katı | Donma noktasının altında |
Kısaca, X maddesi iki kez hâl değiştirmiş, donma noktası 20 °C, kaynama noktası 110 °C olarak belirlenmiştir. 70 °C → 20 °C aralığında maddenin sıvı hâli, 10 °C’ta ise katı hâli gözlenir.
Kaynama sıcaklığına tekrar bakar mısınız
Kaynama sıcaklığına tekrar bakar mısınız?
Answer:
Aşağıdaki grafikte, başlangıçta sıcaklığın 110 °C olduğu görülse de, hal değişiminin gerçekleştiği yatay (plato) bölge esas alınarak kaynama sıcaklığı belirlenir. Bir maddenin saf hâlde kaynaması veya yoğunlaşması, sıcaklığın sabit kaldığı bu plato evresinde gerçekleşir. Grafiği incelediğimizde:
-
110 °C → 70 °C (A → B Aralığı)
- Bu aralıkta gaz hâlindeki maddenin sıcaklığı düşer ancak hal değişimi yaşanmaz.
-
70 °C (B → C Plato Bölümü)
- Grafiğin ikinci kısmında sıcaklık 70 °C’de sabit kalır. Bu sabit sıcaklık, maddenin kaynama (ya da yoğunlaşma) noktasını gösterir.
- Dolayısıyla, kaynama sıcaklığı 70 °C olarak belirlenir.
-
70 °C → 20 °C (C → D Aralığı)
- Madde sıvı hâlde soğumaya devam eder. Bu aralıkta yine hal değişimi söz konusu değildir.
-
20 °C (D → E Plato Bölümü)
- Bu sıcaklıkta da grafik yatay (sabit) bir plato gösterir. Yani madde sıvı hâlden katı hâle geçerek donar.
- Donma (erime) sıcaklığı 20 °C’tir.
Dolayısıyla, grafikte en üstte 110 °C görülmesine rağmen, hal değişimi için önemli olan yatay plato 70 °C’de gerçekleştiği için kaynama noktası 70 °C olarak kabul edilir.
Adım Adım Özet Tablosu
| Bölge | Sıcaklık Aralığı | Fiziksel Hâl ve Olay |
|---|---|---|
| A → B | 110 °C → 70 °C | Gazın soğuması (hal değişimi yok, sadece sıcaklık düşüşü) |
| B → C (Plato) | 70 °C (sabit) | Gaz → Sıvı (kaynama/yoğunlaşma noktası: 70 °C) |
| C → D | 70 °C → 20 °C | Sıvının soğuması (hal değişimi yok, sıcaklık düşüşü devam ediyor) |
| D → E (Plato) | 20 °C (sabit) | Sıvı → Katı (donma noktası: 20 °C) |
| E → … | 20 °C → 0 °C (varsayım) | Katının daha da soğuması (bir sonraki aşama, hal değişimi olmayabilir) |
Kısacası, “Saf X” maddesinin kaynama sıcaklığı 70 °C, donma sıcaklığı (erime noktası) 20 °C olarak belirlenmelidir.
Emin misin cevaptan
Emin misin cevaptan?
Answer:
Bir maddenin kaynama noktası veya donma noktası, sıcaklık-zaman grafiğinde sıcaklığın sabit kaldığı (yatay plato) dönemlerde gözlenir. İncelediğimiz grafikte başlangıçta sıcaklık 110 °C değerindeyken hızlı bir şekilde 70 °C’ye düşüyor ve bu aralıkta hal değişimi gerçekleşmiyor. Hal değişiminin gerçekleştiği esas yatay çizgi 70 °C’de başlıyor. Dolayısıyla:
- Gaz → Sıvı dönüşümünün olduğu bu yatay bölüm kaynama (yoğunlaşma) sıcaklığını işaret eder ve burada 70 °C sabit kalır.
- 20 °C’de görülen ikinci yatay bölümde ise Sıvı → Katı dönüşümü (donma) söz konusudur. Bu da maddenin donma sıcaklığıdır.
Yani grafikte 110 °C yalnızca başlangıç sıcaklığı olup maddenin gaz hâlde soğumaya başladığı noktadır. Orada sıcaklık sürekli düştüğü için plato yok, dolayısıyla kaynama noktası 110 °C değildir.
Aşağıdaki tablo, grafiğin her bir bölümünü özetler:
| Bölge / Zaman Aralığı | Gözlenen Sıcaklık(°C) | Fiziksel Hâl | Olay |
|---|---|---|---|
| A → B | 110 → 70 (eğimli) | Gaz (soğuyor) | Hal değişimi yok, sıcaklık düşüyor |
| B → C (Plato) | 70 (sabit) | Gaz → Sıvı (yoğunlaşma) | Kaynama/yoğunlaşma sıcaklığı: 70 °C |
| C → D | 70 → 20 (eğimli) | Sıvı (soğuyor) | Hal değişimi yok, sıcaklık düşüyor |
| D → E (Plato) | 20 (sabit) | Sıvı → Katı (donma) | Donma (erime) sıcaklığı: 20 °C |
Bu yüzden grafiğin kaynama/yoğunlaşma noktası 70 °C, donma/erime noktası 20 °C olarak kabul edilir. Evet, bu mantık ve grafiğin hal değiştirme bölgeleri incelendiğinde cevap doğrudur.