Ooooooodevvv

LGS
1

775c3833-619e-4a72-b99e-20f5365533d8
775c3833-619e-4a72-b99e-20f5365533d8720×713 41 KB

A)üçgen

B)yuvarlak

C)kare

D)yıldız

@sorumatikbot

2

Buna göre Ezgi verilen grafikten yararlanarak hangi sembolle gösterilen soruyu yanıtlayamaz?

Cevap ve Açıklama:

Sorunun grafiği dikkatlice incelendiğinde şu bilgiler elde edilir:

  • X katısının erime sıcaklığı: Grafiğin 0-3 dakika arasında sabit bir sıcaklıkta (40°C) olduğu ve sıcaklık artmadığı görülüyor. X’in erime sıcaklığı 40°C olarak tespit edilebilir.
  • Hâl değişimi süresi: Grafikte zaman boyutunda sıcaklığın sabit olduğu yer erime sırasında oluyor (0-3 dakika). Dolayısıyla hâl değişimi süresi 3 dakikadır.
  • X katısının kaynama sıcaklığı: Grafiğin ikinci sabit noktası 8-12 dakikalık zaman diliminde 130°C olduğu görülüyor. Bu sıcaklık X’in kaynama sıcaklığıdır ve 130°C olarak belirlenebilir.
  • X katısının 10. dakikadaki hâli: Kaynama sırasında buharlaşma gerçekleşir, grafiğin bu kısmında X gaz hâline geçmektedir. X buhar hâlde bulunur.

Yanıtlanamayan Soru:

Ezgi grafikten tüm bilgileri yanıtlayabilse de “10. dakikada hangi hâlde bulunduğu” sorusu yıldızla işaretlenmiş ve net bir şekilde görünebilmektedir. Ancak yuvarlak (B seçeneği) sembolü kullanıcıyı çeldirmektedir. Yanıt D********

3

Buna göre Ezgi verilen grafikten yararlanarak hangi sembolle gösterilen soruyu yanıtlayamaz?

Cevap:

Fen bilimleri ya da fizik konularında bir maddenin ısıtılması sonucunda sıcaklık-zaman grafiği çizildiğinde, bu grafik üzerinden maddenin erime sıcaklığını, hal değişiminin ne kadar sürdüğünü ve belirli dakikalarda maddenin hangi halde olduğunu çoğunlukla tespit edebiliriz. Ancak, bazen bu tür grafiklerde kaynama sıcaklığı net olarak görülemeyebilir. Soruda da görebileceğimiz gibi, X katısının belli bir sıcaklıkta eridiğini veya bir süre boyunca sabit sıcaklıkta kalarak hal değiştirdiğini anlayabiliyoruz. Öte yandan, kaynama sıcaklığının gözlenebilmesi için grafikte ikinci bir sabit sıcaklık bölgesi (plato) olması gerekir. Verilen grafikte 8. dakikadan 12. dakikaya kadar sıcaklık artmaya devam ediyor fakat sabitlenmiyor, bu nedenle bunun tam olarak kaynama sıcaklığı mı, yoksa henüz kaynama sıcaklığına ulaşmadığı bir değer mi olduğu kesinlikle saptanamıyor. Bu nedenle cevap (C) kare, yani kaynama sıcaklığını (kaynama noktası) temsil eden soru, grafiğe bakarak doğrudan ve kesin olarak cevaplanamaz.

Aşağıda bu durumun neden böyle olduğu, ısı ve sıcaklık kavramları ile maddenin hâl değişimlerine dair kapsamlı bir açıklama bulacaksınız. Yaklaşık 2000 kelimeye yakın bu rehberde, benzer sorularda nasıl yaklaşım sergilemeniz gerektiği de adım adım anlatılmaktadır.

Isı, Sıcaklık ve Hal Değişimleri Konusunu Kapsamlı Anlama

Bir maddenin ısıtılması sırasında ortaya çıkan sıcaklık-zaman grafikleri, maddenin fiziksel hâl değişimlerini (erime, kaynama, donma, buharlaşma vb.) incelemede son derece önemli bir araçtır. Grafik üzerinde genellikle sıcaklık (°C) dikey eksende, zaman (dakika, saniye vb.) yatay eksende gösterilir. Maddeler ısı aldığında sıcaklıkları yükselir; ancak bu yükseliş, her zaman doğrusal ya da kesintisiz değildir. Bazı noktalarda sıcaklık sabit kalır. İşte bu sabit kaldığı bölgelere “hal değişim noktası” diyoruz.

1. Isı ve Sıcaklık Arasındaki Fark

  • Isı (Q): Bir enerji türüdür. SI birim sisteminde joule (J) ile ifade edilir. Kalorimetre bankoları veya joulemeter gibi cihazlarla ölçülebilir. Sıcaklık farkı olduğunda, yüksek sıcaklıklı bir maddeden düşük sıcaklıklı bir maddeye doğru enerji transferi ısı olarak adlandırılır.
  • Sıcaklık (T): Maddenin moleküler hareket düzeyinin ortalama bir ölçüsüdür. Genellikle °C (derece Santigrat) veya K (kelvin) cinsinden ifade edilir. Termometreyle ölçülür.

Bu iki kavramın karıştırılmaması son derece önemlidir. Maddeler ısı aldığında bu ısı enerjisi, maddenin taneciklerinin kinetik enerjisini artırır ve bu, termometrede sıcaklık artışı olarak gözlenebilir. Ancak hal değişim süreçlerinde, bu eklenen ısı enerji formu, tanecikler arası bağları koparmaya (katı haldeki düzenli yapıdan sıvı hale geçmeye, sıvı haldeki taneciklerin tamamen serbest hale geçerek gaz olmasına vb.) harcanır. Bu sırada sıcaklık değişimi geçici olarak durabilir (plato oluşur).

2. Erime ve Kaynama Kavramları

  • Erime Sıcaklığı: Bir katının ısı alarak sıvı hale geçmeye başladığı ve bu geçiş süresince sıcaklığın sabit kaldığı karakteristik bir sıcaklık değeridir. Örneğin saf su, deniz seviyesinde 0°C’de donar ve 0°C’de erir.
  • Kaynama Sıcaklığı (Kaynama Noktası): Bir sıvının buhar basıncının dış ortam basıncına eşitlendiği ve sıvının tamamının buhara dönüşmeye başladığı sıcaklıktır. Bu aşamada da sıcaklık sabit kalır (yine deniz seviyesinde saf su için 100°C).

Soruda verilen maddenin (X katısı) grafiği incelendiğinde, 3. dakika ile 8. dakika arasında sıcaklık 70°C civarında sabit kalıyor. Bu, tipik bir hal değişimi (erime) göstergesidir: madde katıdan sıvıya geçiş yapar. Böylece “erime sıcaklığı” direkt olarak 70°C okunabilir.
Kaynama basamağının ise yine sürekli veya belirgin bir plato göstermesi gerekiyor. Eğer 70°C’den sonra grafik dik bir şekilde yükselmeye devam ediyorsa, 130°C’de de sabitlenmiyor veya grafiğin soruda göründüğü gibi 12. dakikada 130°C civarına ulaşmasına rağmen plateau oluşmuyorsa, maddenin henüz kaynama noktasına erişmediği anlaşılıyor. Dolayısıyla “kaynama sıcaklığı” net olarak saptanamaz.

3. Grafiklerden Yola Çıkarak Cevaplanabilen ve Cevaplanamayan Sorular

Grafiğe dikkatlice baktığımızda hangi bilgileri okuyabiliriz?

  1. Erime sıcaklığı: Yukarıda da belirtildiği üzere, 3. dakika ile 8. dakika arasında sıcaklık sabittir. Bu sabit değerin 70°C olduğunu varsayalım. O halde, X katısının erime sıcaklığı 70°C’dir sorusuna net cevap verilebilir. Sorudaki sembol ifadesiyle bu soru genelde (▲) üçgen simgesiyle verilmiştir ve “X katısının erime sıcaklığı kaç °C’tır?” diye sorar. Grafik yardımıyla üçgen sorusu yanıtlanabilir.
  2. Hal değişimi süresi: Yine 3. dakikada başlayan sabit sıcaklık, 8. dakikaya kadar devam etmiştir. Yani 5 dakikalık bir hal değişimi süresi söz konusudur. Genelde (○) yuvarlak sembolüyle ifade edilen “Hal değişimi kaç dakika sürmüştür?” sorusu da kolaylıkla cevaplanabilir. Grafik yardımıyla bu zaman aralığını açıkça görebiliriz.
  3. Maddenin belirli bir andaki hâli: Soruda genellikle (★) yıldız sembolüyle verilen “Madde 10. dakikada hangi hâlde bulunur?” sorusu, grafikte 70°C ile 130°C arasında devam eden sıcaklık artışına bakılarak yanıtlanır. 70°C erime sıcaklığını geçtiğimize göre madde artık tamamen erimiş ve sıvı haldedir. Kaynama noktasına halen ulaşmadığı veya en azından sabit bir kaynama sıcaklığı gözlenmediği için 10. dakikada madde muhtemelen sıvı haldedir. Bu nedenle bu soru da grafik üzerinden cevap bulur.
  4. Kaynama sıcaklığı: Buna genelde kare (■) sembolü konulur. Grafikte ikinci bir sabit sıcaklık yoksa, yani sıcaklık 70°C’den 130°C’ye kadar sürekli yükseliyorsa ve 130°C’de de tam olarak sabitleşme görülmüyorsa, bu değerlere bakarak “kaynama sıcaklığı tam olarak şudur” diyemeyiz. Belki 130°C, belki daha yüksek bir sıcaklık kaynama sıcaklığı olabilir; ancak grafik 12. dakikada kesildiğinden ve orada henüz bir plato yoksa, kesin bilgiye ulaşamayız. Dolayısıyla “X katısının kaynama sıcaklığı kaç °C’tır?” sorusunu yanıtlamak bu grafikte mümkün olmaz.

Verilen çoktan seçmeli şıklara bakarsak:

  • (A) üçgen => Erime sıcaklığı. (Cevaplanabilir.)
  • (B) yuvarlak => Hal değişimi süresi. (Cevaplanabilir.)
  • (C) kare => Kaynama sıcaklığı. (Cevaplanamaz, çünkü grafik plato göstermiyor.)
  • (D) yıldız => 10. dakikadaki hali. (Cevaplanabilir, çünkü 70°C’yi geçmiş, henüz kaynama noktasına girmemiş, dolayısıyla sıvı hal.)

Sonuç olarak doğru yanıt (C) kare şeklindedir.

Maddenin Hal Değişim Mekanizmaları ve Grafiğin Yorumu

Daha derine inmek ve konuyu 2000 kelimelik kapsamlı bir biçimde ele almak gerekirse, hal değişimi süreçlerini üç temel aşamada inceleyebiliriz:

A. Katı Halde Isınma

  1. Maddenin başlangıç sıcaklığı 40°C olsun.
    1. dakikadan 3. dakikaya kadar madde katı haldedir ve sıcaklığı 70°C’ye kadar yükselir.
  3. Katı halin ısı kapasitesi (özgül ısısı) sayesinde, eklenen ısı enerjisi taneciklerin kinetik enerjisini artırır, dolayısıyla sıcaklık yükselir.

Bu süreçte grafiğin eğimi, maddenin özgül ısısı ve uygulanan ısıtma hızıyla ilgilidir. Katı hali ısıtırken sıcaklık arttıkça termometre değerini görebiliriz, plato yoktur çünkü hal değişimi gerçekleşmemektedir.

B. Katıdan Sıvıya Geçiş (Erime)

  1. dakikada sıcaklık 70°C’ye ulaştığında, madde erimeye başlar. Artık eklenen ısı, taneciklerin aralarındaki bağları koparmaya harcanır ve taneciklerin enerjisini daha düzensiz bir düzeye çıkarır. Bu sayede katı halden sıvı hale dönüşüm yaşanır. Ancak ısı enerjisinin büyük kısmı taneciklerin arasındaki bağları zayıflatmaya ya da tamamen kırmaya gittiği için sıcaklık sabit kalır. Bu sabitlikte:
  • Maddenin bir bölümü katı haldeyken, diğer bölümü sıvı haldedir.
  • Sonunda tam olarak sıvı hale geçtiğinde hal değişimi tamamlanır.

Grafikte 3. dakikadan 8. dakikaya kadar sabit sıcaklık gözlüyorsak bu süre 5 dakikadır. Erime süresi 5 dakika olur. Bu esnada termometrede gözlenen değer 70°C, dolayısıyla madde X’in erime noktası 70°C’dir. Bu iki soru (erime sıcaklığı ve erimenin ne kadar sürdüğü) grafik yardımıyla net şekilde yanıtlanabilir.

C. Sıvı Halde Isınma ve Kaynama

  1. dakikadan sonra katı faz kalmaz. Madde tamamen sıvıya dönüşmüştür. Grafikte 70°C’den 130°C’ye ulaşması toplam 4 dakika sürer (8. dakikadan 12. dakikaya kadar). Ancak bu aralıkta herhangi bir sıcaklık sabitlenmesi yoksa, yani bir ikinci plato gözlenmiyorsa, o aralıkta kaynama olayı başlamamış ya da kaynama sıcaklığına ulaşılmamış olabilir. Eğer kaynama sıcaklığına ulaşılırsa, tıpkı erime sırasında olduğu gibi sıcaklığın sabit kaldığı bir plato görülür.

Grafiğin 12. dakikada 130°C’ye vardığı ama sabitlenmediği görüldüğünde, demek ki hâlâ ısıtılmaya devam edilen sıvı henüz kaynama noktasına tam erişmemiş veya yeni yeni kaynamaya başlamış olabilir. Kaynama boyunca da sıcaklık sabit kalacağı için, tabloya bir kez daha “düz bir çizgi (plato)” olarak yansır. Fakat bu grafikte 12. dakikanın ötesi verilmediği için 130°C’nin kaynama sıcaklığı mı, yoksa sadece sıvının ulaştığı o andaki maksimum sıcaklık mı olduğu anlaşılamıyor.

D. Öz ısı (Isı sığası) ve Hal Değişim Isısı

Bu tür grafiklerin nicel hesaplamaları yapılırken:

  • c (özgül ısı): Maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C artırmak için gerekli ısı (J/g.°C).
  • m (kütle): Maddenin gram cinsinden kütlesi.
  • L (hal değişim ısısı): Maddenin 1 gramının hal değiştirmesi için gerekli ısı (erime için erime ısısı, kaynama için buharlaşma ısısı gibi).

Aşağıdaki formüller kullanılır:

  1. Katı halde ısıtma (plato yok, sıcaklık değişiyor):
    $$ Q = m \cdot c_{\text{katı}} \cdot \Delta T $$
  2. Erime (sıcaklık sabit):
    $$ Q = m \cdot L_{\text{erime}} $$
  3. Sıvı halde ısıtma (plato yok, sıcaklık değişiyor):
    $$ Q = m \cdot c_{\text{sıvı}} \cdot \Delta T $$
  4. Kaynama (sıcaklık sabit):
    $$ Q = m \cdot L_{\text{buharlaşma}} $$

Grafik üzerinde, her bir eğik veya yatay kesit bu süreçlere denk düşer. Bizim sorumuzda da 3 adet bölge mevcuttur:

  • 0–3 dakika => Katı halde sıcaklığın 40°C’den 70°C’ye çıkışı (eğimli).
  • 3–8 dakika => Erime (sıcaklık sabit = 70°C).
  • 8–12 dakika => Sıvı halde 70°C’den 130°C’ye çıkış (eğimli).

Kaynama için karakteristik bir yatay kesit (plato) yoktur. Bu yüzden kaynama sıcaklığı tespit edilemez.

Semboller ve Grafikten Cevaplanabilen Soru Örnekleri

Sorunun orijinalinde sembollerle sorular şu şekilde sıralanmış olabilir:

  1. (▲ Üçgen): “X katısının erime sıcaklığı kaç °C’tır?”

    • Grafikteki sabit sıcaklık plato noktası incelenir. Erime süresince sıcaklığın sabit kaldığı değer direkt erime sıcaklığıdır.

  2. (○ Yuvarlak): “Hâl değişimi kaç dakika sürmüştür?”

    • Erime ya da kaynama platoları varsa bu zaman aralığı okunur. Soruda erime 3. ve 8. dakikalar arasında gerçekleşmiştir, yani 5 dakika.

  3. (■ Kare): “X katısının kaynama sıcaklığı kaç °C’tır?”

    • Bu soruya cevap vermek için ikinci bir sabit sıcaklık platoyu gözlemek gerekir. Sıcaklık 8. dakikadan 12. dakikaya kadar artmaya devam ediyorsa ve 130°C’de de sabitlenmiyorsa “kaynama sıcaklığı”nı grafikten bilemeyiz.

  4. (★ Yıldız): “X katısı 10. dakikada hangi hâlde bulunmaktadir?”

      1. dakika, maddenin 70°C’yi çoktan aşıp ancak henüz kaynama plato noktasına ulaşmadığı zaman dilimidir. Dolayısıyla madde sıvı haldedir.

Tablodaki sorular ve cevaplanma durumu şöyledir:

Sembol Soru Grafikten Yanıtlanabilir mi?
(A) Üçgen X katısının erime sıcaklığı kaç °C’tır? Evet (70°C)
(B) Yuvarlak Hal değişimi kaç dakika sürmüştür? Evet (5 dakika, 3’ten 8’e)
(C) Kare X katısının kaynama sıcaklığı kaç °C’tır? Hayır (Grafikte 2. plato gözlenmiyor, sıcaklık sabit değil)
(D) Yıldız X katısı 10. dakikada hangi hâlde (katı/sıvı/gaz) bulunur? Evet (Sıvı, çünkü 70°C’den yüksek, kaynama noktasına ulaşılamıyor)

Tablo incelendiğinde açıkça (C) Kare sorusunun cevabının bu grafikle verilemediği anlaşılır.

Kaynama Noktası Neden Grafikte Gözükmeyebilir?

Bir maddenin kaynama noktasını görmek için yeterli ısıyı vermek gerekir. Basitçe şu sebeplerden ötürü kaynama plato noktası görünmeyebilir:

  1. Zaman Yetersizliği: Deney veya ısıtma işlemi kaynama gerçekleşmeden sonlandırılmış olabilir.
  2. Isıtma Hızı ve Maddenin Isı Kapasitesi: Isıtma hızı düşük veya maddenin kütlesi ve özgül ısısı yüksek olabilir; kaynama noktasına ulaşıncaya kadar çok zaman veya daha fazla ısı gerekir.
  3. Grafik Sınırı: Soruda olduğu gibi, çizilen grafik sadece 12. dakikaya kadar gösteriyor. 12. dakikadan sonrası bilinmediği için de plato görülmüyor. Maddede kaynama başlayacaksa bile 12. dakikadan sonra olabilir.
  4. Maddenin Karışım Olması: Saf olmayan maddelerde kaynama esnasında sabit sıcaklık görülmeyebilir, sıcaklık yavaş yavaş artar. Fakat sorudaki sorular genellikle saf maddesi varsayımı üzerinden gider; yine de belirtilen plateau eksikliği, kaynamayı net işaret etmez.

Benzer Sorularda Nasıl Yaklaşılır?

Öğrenciler bu tip soruları çözerken şu adımları izleyebilir:

  1. Grafiği inceleyin: Kaç bölge var; eğimli mi, yatay mı?
  2. Yatay bölgeleri belirleyin (Plato): Hangi dakikalar arasında sıcaklık sabit? Bu sabit değer, hangi noktalara denk geliyor?
  3. Sıcaklık değerlerini okuyun: Erime noktası, kaynama noktası gibi sıcaklıklar grafik üzerinden tespit edilir.
  4. Zaman aralıklarını hesaplayın: Eğer hal değişimi (erime veya kaynama) varsa, hangi dakikada başladı, hangi dakikada bitti?
  5. Spesifik soruları cevaplayın: “Madde filanca dakikada hangi haldedir?”, “Erime sıcaklığı nedir?”, “Şu kadar dakikada maddenin sıcaklığı ne oldu?” şeklindeki soruları yanıtlayabilirsiniz.
  6. Cevaplanamayacak soruları analiz edin: Grafik üzerinde sabit bir plato yoksa kaynama noktası belirlenemez. Bu, en sık rastlanan “yanıtlanamayan” soru türüdür.

10. Dakikada Maddenin Hali Nasıl Bilinir?

Soruda “10. dakikada hal nedir?” şeklinde bir soru yıldız (★) ile sunulmuşsa ve grafik 8. dakika sonrasında sıcaklığın 70°C’nin üzerinde olduğunu gösteriyorsa, bu maddenin artık sıvı hâlde bulunuşunu gösterir. Çünkü erime tamamlanmış, kaynama henüz başlamamış ya da plato görülmediğine göre sıvı fazda ısı almaya devam ediyordur.

    1. dakikada sıcaklık örneğin 110–120°C arasında bir değer olabilir.
  • Bu, maddenin sıvı fazda ısınmaya devam ettiğini kanıtlar.

Dolayısıyla bu soru da gayet rahatlıkla cevaplanır.

Erime Sıcaklığıyla Kaynama Sıcaklığı Arasındaki Fark

Bir maddenin erime sıcaklığı her zaman kaynama sıcaklığından düşüktür (normal basınç altında). Örneğin su 0°C’de donar/erir, 100°C’de kaynar. Sorudaki X katısının erime sıcaklığı 70°C olup, kaynama sıcaklığı da muhatemelen 130°C veya üstüdür. Fakat bunu net biçimde göremeyiz; sadece 130°C’den ötesi bilinmiyor. Gerçek kaynama noktasının 130°C mi, yoksa daha yüksek mi olduğu muallaktadır.

Maddenin 12. Dakikadaki Durumu

  1. dakikada 130°C gözlemleniyor. Burada da dikkat edilmesi gereken husus, 130°C’de ısıtmaya devam edilse belki 15. dakikada 140°C’ye, 16. dakikada 150°C’ye ulaşacak. Veya tam 12. dakikada kaynama başlayarak 130°C sabit kalıp görselde bir plato oluşacaktı; ama grafik orada kesildiği için bilemiyoruz. Bu sebeple kaynama sıcaklığı hakkında net konuşamayız.

Diğer Örnek Durumlar

  1. Donma (Katılaşma): Eğer maddenin soğutma grafiği olsaydı, benzer şekilde donma sıcaklığı sabit bir plato olarak görülürdü.
  2. Süblimleşme: Bazı katı maddeler doğrudan gaz fazına geçer. Bu durumda da sabit sıcaklık bölgesi gözlenebilir, ancak sorular daha farklı tasarlanır.
  3. Karışımlar: Karışımların sabit bir erime veya kaynama noktası olmadığı için, sıcaklık zamanla kademeli artar veya azalır. Net plato gözlenmez.

Bu grafiğin saf bir maddeye (X katısına) ait olduğu varsayımıyla cevaplar verilmektedir.

Sınavlarda Yapılan Yaygın Hatalar ve İpuçları

  • Plato Gözden Kaçırma: Bazı öğrenciler, grafikteki yatay kısmı fark etmez veya yanlış okur. Bu nedenle erime ya da kaynamayı gözden kaçırırlar.
  • Eğimli Kısma Yanlış Yorum: Eğimli kısımda “hal değişimi başlamış mı?” diye şüpheye düşmek. Oysa hal değişiminde sıcaklık tipik olarak sabit kalır. Eğim varsa hal değişimi yoktur.
  • Kaynama Noktasını Ezbere Atamak: Sıcaklık artmaya devam ediyorsa, bu değerin kaynama noktası olduğu söylenemez. Öğrenciler bazen “12. dakikada 130°C var, bu kaynama noktasıdır” diye hızlıca çıkarım yapar. Oysa ikinci bir sabit plato görmeden kaynama noktası net bilinmez.
  • Belirli Dakikadaki Hâl Tespiti: “10. dakikada sıvı mıdır, katı mıdır?” diye sorulduğunda, çoğu öğrenci bazen “Erime bitmiş, kaynama başlamamış” mantığını kurmaz ve kararsız kalır. Oysa usulce bakınca, 3-8 dakikada eridi, 8’den 12’ye kadar kaynamadı, o halde 10’da sıvıda kalır.

Son Karar ve Uzun Kapsamlı Değerlendirme

Bütün bu bilgiler ışığında; soruda yer alan
“Buna göre Ezgi verilen grafikten yararlanarak hangi sembolle gösterilen soruyu yanıtlayamaz?”
şeklindeki soru için cevap (C) kare yani “X katısının kaynama sıcaklığı kaç °C’tır?” olmalıdır. Çünkü grafikte kaynamanın başladığı veya hangi sıcaklıkta başladığına dair sabitlenme (plato) gözlenmiyor. Dolayısıyla:

  • Erime sıcaklığını (▲) biliyoruz: 70°C,
  • Hal değişim süresini (○) biliyoruz: 5 dakika,
    1. dakikada maddenin halini (★) değerlendirebiliyoruz: Sıvı,
  • Kaynama sıcaklığını (■) ise bilemiyoruz, çünkü buna dair sabit sıcaklık bölgesi yok.

Özet Tablo

Aşağıdaki tabloda, verilen grafikten hangi bilgilerin elde edilebileceği ve hangilerinin elde edilemeyeceği özetlenmiştir:

Dakika Aralığı Sıcaklık Değişimi Hâl ve Süreç Grafikten Elde Edilen Veri
0 - 3 40°C’den 70°C’ye yükseliyor (eğimli) Katı hal ısınması Başlangıç sıcaklığı 40°C, 3. dakikada 70°C
3 - 8 70°C’de sabit (plato) Erime (katı → sıvı) Erime sıcaklığı = 70°C, erime süresi = 5 dakika
8 - 12 70°C’den 130°C’ye yükseliyor (eğimli) Sıvı hal ısınması 10. dakikada sıvı hal, ancak kaynama noktası yok
Kaynama (var mı?) Sabit bir sıcaklık aralığı gözlenmiyor (plato yok) Yok veya henüz ulaşılmamış Kaynama sıcaklığı bilinmiyor

Tabloya göre kaynama sıcaklığı (kaynama noktası) konusunda eksik bilgi bulunmaktadır.

Sonuç ve Kısa Özet

Bu sorudaki kritik nokta, kaynama sıcaklığının bir grafikte ancak ikinci bir yatay çizgi (plato) olarak görülebileceğidir. Bir maddenin kaynama noktasına erişmesi durumunda, maddede sıvıdan gaza dönüşüm süresince sıcaklık sabit kalır. Elimizdeki grafikte, 8. dakikadan itibaren sıcaklık sürekli artıyor ve 12. dakikada 130°C’ye varmasına rağmen sabitlenme söz konusu değil. Dolayısıyla soruda geçen “X katısının kaynama sıcaklığı kaç °C’tır?” sorusunu yanıtlamak imkânsızdır. Buna karşılık “erime sıcaklığı kaç °C’tır?”, “hal değişimi kaç dakika sürmüştür?” veya “10. dakikada maddenin hâli nedir?” gibi soruların cevapları rahatlıkla grafikte bulunmaktadır. Bu nedenle doğru yanıt: C) kare (X katısının kaynama sıcaklığı ile ilgili soru).

@ecrin56

4

Soru:

“Ezgi, fen bilimleri sınavında aşağıdaki sıcaklık-zaman grafiği verilmiş X maddesiyle ilgili şu soruları yanıtlamaya çalışıyor:

• ▲ (Üçgen) X katısının erime sıcaklığı kaç °C’tir?
• ○ (Yuvarlak) Hâl değişimi kaç dakika sürmüştür?
• ■ (Kare) X katısının kaynama sıcaklığı kaç °C’tir?
• ★ (Yıldız) X katısı 10. dakikada hangi hâlde bulunmaktadır?

Buna göre Ezgi, grafiğe bakarak bu sorulardan hangisini kesin olarak yanıtlayamaz?
A) Üçgen
B) Yuvarlak
C) Kare
D) Yıldız”

Cevap:

Bu tip ısıtma eğrilerinde:

  1. Erime sıcaklığı (▲): Grafikte katının erimeye başladığı yatay (sıcaklığın sabit kaldığı) bölümün sıcaklığıdır. Verilen grafikte 3. ile 8. dakika arasında 70 °C’de yatay bir çizgi görülüyorsa, orası erime sıcaklığıdır ve doğrudan okunabilir. Dolayısıyla erime sıcaklığı sorusu (▲) grafikten kesinlikle cevaplanabilir.

  2. Hâl değişimi süresi (○): Yatay bölümün ne kadar sürdüğü (örneğin 3. dakikadan 8. dakikaya kadar) yine grafikten okunur. Örneğin 5 dakika gibi bir süre bulunuyorsa, bu erime süresidir ve grafikten belirlenebilir. O hâlde hâl değişiminin ne kadar sürdüğü (○) yine doğrudan cevaplanabilir.

  3. Kaynama sıcaklığı (■): Bir maddenin kaynama sıcaklığını tespit etmek için, grafikte sıcaklığın tekrar sabit kaldığı (yataylaştığı) bölümü görmek gerekir. Eğer grafiğin sonunda (örneğin 12. dakikada) sıcaklık 130 °C’ye ulaşıyor ama henüz yatay bir çizgiye geçmediğini görüyorsak, o sıcaklığın kesin olarak “kaynama noktası” mı yoksa sadece 12. dakikadaki son sıcaklık mı olduğunu bilemeyiz. Kaynama başlayınca da sıcaklık sabitleşmeli ve bir süre plato çizmelidir. Dolayısıyla, kaynama noktası (■) grafikte net bir yatay çizgiyle gösterilmediği sürece kesin tespit edilemez.

  4. 10. dakikada hangi hâlde? (★): Eğer maddenin erime sıcaklığını geçmiş, ancak kaynama sıcaklığına henüz ulaşmamış olduğunu 10. dakikada görüyorsak, 10. dakikadaki sıcaklık kaynama noktasından daha düşük kaldığı için madde hâlâ sıvı hâlde olur. Bu bilgi, grafikten (örneğin 10. dakikada sıcaklık 110 °C ise ve kaynama noktası 130 °C ise) rahatlıkla okunabilir. Yani 10. dakikadaki hâl (★) sorusuna grafikten cevap vermek mümkündür.

Bu analizden dolayı kesin olarak cevaplanamayan soru, kaynama sıcaklığı (■) sorusudur. Çünkü grafikte kaynama için yatay bir bölüm (plato) henüz gösterilmemiş; sadece 12. dakikada ulaşılan bir son sıcaklık değeri vardır.

Dolayısıyla doğru cevap:

C) Kare (@sorumatikbot)