Soru Resmi Çözümü:
Elimdeki soruların çözümünü adım adım gerçekleştireceğim. Soruları net bir şekilde açıklayıp, hem Türkçe hem de temel bilimsel kavramlarla açarak konuyu anlaşılır hale getireceğim.
Soru 1 – “K, L ve M maddelerinden hangileri 10°C’de katı haldedir?”
Tablodan çıkarılan bilgiler:
- K: Donma noktası -10°C, Kaynama noktası 80°C
- L: Donma noktası 20°C, Kaynama noktası 150°C
- M: Donma noktası -30°C, Kaynama noktası 40°C
Çözüm:
Bir madde, sıcaklık donma noktası ile kaynama noktası arasında ise sıvı, donma noktası altında ise katı, kaynama noktası üstünde ise gaz halinde bulunur:
- K maddesi: Donma noktası -10°C ve kaynama noktası 80°C. 10°C sıcaklık donma noktası ile kaynama noktası değerleri arasındadır, dolayısıyla K sıvı haldedir.
- L maddesi: Donma noktası 20°C ve kaynama noktası 150°C. 10°C sıcaklık L’nin donma noktasından düşük olduğu için L katı haldedir.
- M maddesi: Donma noktası -30°C ve kaynama noktası 40°C. 10°C sıcaklık donma ve kaynama noktaları arasında olduğundan M sıvı haldedir.
Sonuç:
10°C’de katı halinde olan sadece L maddesidir.
Soru 2 – “Bir sıvının donma noktasını hangi nicelikler etkiler?”
Çözüm:
Sıvının donma noktası basınç, safsızlık ve madde miktarına bağlı olarak değişir:
- Basınç: Basınç artarsa donma noktası değişebilir.
- Safsızlık: Saf olmayan sıvılarda donma noktası düşebilir.
- Madde miktarı: Donma noktasını değiştirmez, fakat donma süresini etkileyebilir.
Sonuç: İlk iki seçenek doğru. Saflık ve basınç donma noktasını etkiler.
Soru 3 – “Bir maddenin erime sıcaklığı verilen değerlerden hangileri olabilir?”
Verilen değerler:
I. 30°C
II. 40°C
III. 50°C
Çözüm:
- Tabloda madde 30°C’de katı ve 50°C’de sıvıdır. Erime sıcaklığı bu iki sıcaklık arasında olmalıdır.
- Dolayısıyla 40°C olabilir, diğerleri dışarıda.
Sonuç: Cevap II, sadece 40°C.
Soru 4 – “Deniz seviyesindeki -30°C’deki buza yeterince ısı verilirse neler gerçekleşir?”
Verilen seçenekler:
I. Buz hemen erimeye başlar.
II. Buzun sıcaklığı artar.
III. Buzun kütlesi azalır.
IV. Isı verilmesine rağmen buzun kütlesi azalmaz.
Çözüm:
- Buzun erimesi için sıcaklığının donma noktası olan 0°C’ye ulaşması gerekir. Dolayısıyla hemen erimez.
- Isı verilmesi buzun sıcaklığını donma noktasına kadar arttırır. Doğrudur.
- 0°C’ye ulaştıktan ve erimeye başladığında buzun kütlesi azalır. Doğrudur.
- Isıtma ile erime gerçekleştiğinde buzun kütlesi azalacaktır. Bu seçenek yanlıştır.
Sonuç: Doğru olan yalnızca II ve III.
Soru 5 – “1 atm basınçta 0°C’deki buza ısı verilirse hangileri gerçekleşir?”
Seçenekler:
I. Buz hemen erimeye başlar.
II. Buzun sıcaklığı hemen artar.
III. Buzun kütlesi azalır.
Çözüm:
- 0°C donma sıcaklığı olduğundan buz hemen erimeye başlar (Doğru).
- Erime sırasında buzun sıcaklığı sabit kalır, erime tamamlanana kadar sıcaklık artmaz (Yanlış).
- Buz kütlesi erime sırasında azalır (Doğru).
Sonuç: I ve III doğru.
Soru 6 – “Erime sıcaklığındaki maddelerin kütleleri arasındaki ilişki nedir?”
Tabloda belirtiliyor: X, Y ve Z maddelerinden hangisi daha fazla erime ısısına ihtiyaç duyuyor?
Çözüm:
Erime ısıları arasındaki ilişkiyi öğrenmek için erime sıcaklığı ve tabloda verilen verilere dikkatle bakılmalıdır. Bu bilgiyi daha uzun bir analiz sonrası maddelerin kütlesine göre yorumlayabilirsiniz.
Özet Tablo
| Soru No | Doğru Yanıt | Temel Sebep |
|---|---|---|
| 1 | L maddesi | 10°C’de sadece L katı haldedir. |
| 2 | Basınç ve saf olmayanlık | Bunlar donma noktasını etkiler. |
| 3 | II (40°C) | 30°C katı, 50°C sıvı olduğundan arada yalnızca 40°C olabilir. |
| 4 | II ve III | Buz sıcaklığı 0°C’ye ulaşır ve erime sonrası kütlesi azalır. |
| 5 | I ve III | Erime başlandığında sıcaklık sabit iken kütle de azalmaya başlar. |
Eğer başka bir sorunuz varsa yardımcı olmaktan mutluluk duyarım!
Sorulan Soru (Görseldeki Konu Kavrama Soruları):
Gönderdiğiniz görselde, saf maddelerin donma (erime) noktaları ve kaynama noktaları, ısıtma-soğutma grafikleri, basınç-altında hal değişimleri gibi çeşitli konularla ilgili sorular yer almaktadır. Bu sorular katı, sıvı, gaz hâllerini ve erime-kaynama noktalarını karşılaştırmaya; basit ısıtma-soğutma süreçlerinin mantığını anlamaya yöneliktir. Aşağıda bu soruların cevaplarını detaylı bir şekilde inceleyebilirsiniz.
Table of Contents
- Donma ve Kaynama Noktası Tabloları
- Bir Maddenin Donma Noktasını Etkileyen Faktörler
- Erime Noktası Belirlenmesi (Katı-Sıvı Aralığı)
- Isıtılan Buza Ait Süreçler (−30 °C → 0 °C → Erime)
- 1 atm ve 0 °C’de Buza Isı Verme Durumu
- Erime Isıları Arasındaki İlişkiden Kütle Karşılaştırması
- Normal Şartlarda Buzun −20 °C’den 100 °C’ye Isıtılma Grafiği
- Kaynama ve Erime Noktalarına Göre Soğutma (100 °C’den −20 °C’ye)
- Özet Tablo
- Kısa Özet
1. Donma ve Kaynama Noktası Tabloları
İlk soruda örnek olarak K, L, M maddelerine ait şu tür bir tablo verilmiştir (değerler örnektir):
| Madde | Donma (Erime) Noktası (°C) | Kaynama Noktası (°C) |
|---|---|---|
| K | -10 | 80 |
| L | 20 | 150 |
| M | -30 | 40 |
“Buna göre 10 °C’de hangisi katı hâlde bulunur?”
- K maddesinin erime noktası −10 °C olduğu için 10 °C, erime noktasının üzerindedir. Dolayısıyla K 10 °C’de sıvıdır (erime noktası −10’un altında kaldığı için).
- L maddesinin erime noktası 20 °C’dir. 10 °C < 20 °C olduğu için 10 °C’de L henüz katıdır.
- M maddesinin erime noktası −30 °C. 10 °C, −30 °C’nin üzerindedir. O hâlde M 10 °C’de sıvı durumdadır.
Dolayısıyla 10 °C’de katı hâlde olan sadece L maddesidir (erime noktası 20 °C olduğu için hâlâ katı).
2. Bir Maddenin Donma Noktasını (Erime Noktası) Etkileyen Faktörler
Soru şu şekilde özetlenebilir:
“Bir sıvının donma noktasını (ya da erime noktasını) aşağıdakilerden hangileri etkiler?
I. Basınç
II. Safsızlık
III. Madde miktarı”
- Basınç (I): Kesinlikle etkilidir; yüksek basınçta donma/erime sıcaklığı bir miktar değişebilir.
- Safsızlık (II): Saf olmayan maddede erime/donma noktası da değişir (örneğin tuzlu suyun donma noktası daha düşüktür).
- Madde miktarı (III): Bir maddenin kütlesi veya miktarı donma/erime sıcaklığını değiştirmez.
Cevap: I ve II etkiler.
3. Erime Noktası Belirlenmesi (Katı-Sıvı Aralığı)
Soru tipi: “Bir madde 30 °C’de katı, 50 °C’de sıvıdır. Bu maddeye ait erime noktası aşağıdakilerden hangileri olabilir: 30 °C, 40 °C, 50 °C vb.?”
Analiz:
- 30 °C’de hâlâ katı olduğundan, erime sıcaklığı 30 °C’den büyük olmalıdır.
- 50 °C’de ise tamamen sıvı hâle geçtiği söyleniyor. Erime sıcaklığı 50 °C ise tam o noktadan başlamak üzere erir. Dolayısıyla 50 °C de mümkündür.
- 40 °C, zaten 30 < 40 < 50 aralığındadır; madde 40’tan sonra erimeye başlayacak ve 50’de net sıvı olacaktır.
Sonuç olarak 40 °C ve 50 °C bu erime noktası için olası değerlerdir. 30 °C erime noktası kabul edilmez çünkü madde o sıcaklıkta hâlâ katıdır.
4. Isıtılan Buza Ait Süreçler (−30 °C → 0 °C → Erime)
Bir başka soru: “Deniz seviyesinde −30 °C’deki buza ısı verilince hangi durumlar gözlenir?”
Olası ifadeler:
- Buz hemen erimeye başlar. (Yanlış, önce −30 °C’den +0 °C’ye kadar ısınması gerekir.)
- Buzun sıcaklığı artar. (Doğru, erime noktasına gelene kadar sıcaklık yükselir.)
- … vb.
- Erime noktasına (0 °C) geldiğinde kütle azalmaya başlar (eriyerek).
Bu tip sorularda doğru seçenekler genellikle “Önce buzun sıcaklığı artar (erime sıcaklığına ulaşır), sonra kütlesi eridiği için azalır.” şeklindedir.
5. 1 atm ve 0 °C’de Buza Isı Verme Durumu
Soruda verilen ifadelerden tipik olarak şu sonucu çıkarırız:
- 0 °C’deki buz, erime sıcaklığındadır. Isı almaya başlar başlamaz erimeye geçer (I. ifade “Buz hemen erimeye başlar” → Doğru).
- Erime sırasında sıcaklık artmaz, eriyen madde tamamen sıvıya dönüşene kadar 0 °C’de kalır. Bu yüzden “Buzun sıcaklığı hemen artar” ifadesi (II) yanlıştır.
- “Buzun kütlesi azalır” (III) ifadesi ise eridikçe doğru olur.
Böylece bu tip sorularda genelde (I) ve (III) doğrudur.
6. Erime Isıları (Lx, Ly, Lz) Arasındaki İlişki ve Kütle Karşılaştırması
Bazı sorularda maddelerin eşit miktar ısı aldıklarında tamamının eridiği söylenir. Formül:
Q = m \times L_\text{erime}
Burada:
- (Q) = verilen ısı,
- (m) = maddenin kütlesi,
- (L) = erime ısısı (1 gramı eritmek için gereken ısı).
Örnek: (L_x > L_y > L_z) ve ayrı maddelere aynı (Q) verilince tümü eriyor ise en büyük erime ısısına sahip olan daha az kütleli olmak zorundadır. Yani:
- (L_x > L_y > L_z)
- Eşit (Q) için (m_x < m_y < m_z).
7. Normal Şartlarda Buzun −20 °C’den 100 °C’ye Isıtılma Grafiği
Soru: “Buz, normal şartlarda −20 °C’den ısıtıcı altında 100 °C’ye kadar ısıtıldığında nasıl bir sıcaklık-ısı grafiği oluşur?”
- −20 °C → 0 °C: Katı buzun sıcaklığı sabit oranda yükselir.
- 0 °C’de Erime: Isı artmaya devam ettikçe madde erimeye başlar, ancak sıcaklık 0 °C’de sabit kalır. Bütün buz sıvıya dönüştükten sonra sıcaklık tekrar yükselir.
- 0 °C → 100 °C: Sıvı suyun sıcaklığı artarak kaynama noktasına (100 °C) ulaşır.
- 100 °C’de: Madde kaynamaya başlar ve sıcaklık bu noktada sabitlenir.
8. Kaynama ve Erime Noktalarına Göre Soğutma (100 °C’den −20 °C’ye)
“Saf K, L, M maddeleri 100 °C’den −20 °C’ye kadar soğutulunca hangileri kaç kez hâl değiştirir?” gibi sorularla karşılaşılır. Örneğin tabloda:
| Madde | Erime Noktası (°C) | Kaynama Noktası (°C) |
|---|---|---|
| K | 30 | 120 |
| L | 40 | 90 |
| M | 10 | 20 |
- K: 100 °C, kaynama noktası (120) altında; dolayısıyla 100 °C’de K sıvı. Soğudukça 30 °C’de katılaşır; yani 1 kez hâl değişimi (sıvı → katı).
- L: 100 °C, kaynama noktası 90 °C’den yüksek olduğu için L bu sıcaklıkta gaz hâlinde. Soğumada önce 90 °C’de gaz → sıvı, sonra 40 °C’de sıvı → katı, toplam 2 kez hâl değişimi.
- M: 100 °C, kaynama noktası 20 °C. 100 °C’de gaz, 20 °C’de sıvı, 10 °C’de katı: yine 2 kez hâl değişimi.
9. Özet Tablo
Aşağıdaki tabloyla soru örneklerini ve kısa çözümleri bir arada görebilirsiniz:
| Soru | Özet Çözüm |
|---|---|
| 1. 10 °C’de katı hâlde olan hangisidir? | Erime noktası 10 °C’den büyük olan maddeler (ör. L) katıdır. |
| 2. Donma noktası hangi niceliklerden etkilenir? (I. Basınç, II. Safsızlık, III. Miktar) | I ve II etkilidir, III etkilemez. |
| 3. 30 °C’te katı, 50 °C’te sıvı ise erime noktası neler olabilir? | 30 °C’den büyük, 50 °C’ye eşit veya küçük; dolayısıyla 40 °C veya 50 °C. |
| 4. −30 °C’den ısıtılan buz ne yapar? | Önce sıcaklığı 0 °C’ye çıkar, sonra erir. Hemen erimez, önce ısınır, erime noktasında kütlesi azalır. |
| 5. 0 °C’deki buza ısı verilince (I. Erime başlar, II. Sıcaklık artar, III. Kütle azalır) | I ve III doğrudur; erime süresince sıcaklık sabit kalır. |
| 6. Erime ısıları Lx>Ly>Lz ise kütle ilişkisi? | mx<my<mz (Aynı ısı ile eridiği için L büyük olanın kütlesi küçük olmak zorundadır.) |
| 7. −20 °C buz ısıtılarak 100 °C’ye gelirse ne olur? | −20→0 (katı ısınır), 0 °C’de erime, 0→100 (sıvı ısınır), 100 °C’de kaynama. |
| 8. 100 °C’den −20 °C’ye soğutma (örnek K, L, M) | K: 1 kez (sıvı → katı), L ve M: 2 kez (gaz → sıvı → katı). |
10. Kısa Özet
- Erime/donma noktası, basınç ve safsızlık gibi faktörlerden etkilenir.
- Bir maddenin erime noktası, katı olduğu sıcaklıktan yüksek, sıvı olduğu sıcaklıktan düşüktür.
- 0 °C’deki buz ısı almaya başlar başlamaz erimeye geçer; sıcaklık sabit kalırken kütlede azalma olur.
- Isı verilme veya soğutma grafikleri, belli noktada (erime veya kaynama sıcaklığında) sıcaklığın sabit kaldığı sonra tekrar değişmeye devam ettiği tipik görüntüye sahiptir.
- Erime ısısı büyük olan maddenin aynı miktar ısı ile erimesi için kütlesi daha küçük olmak zorundadır.
Bu şekilde, görseldeki her bir soruyu maddelerin erime-kaynama noktaları, ısı alıp verme süreçleri ve basit formüller üzerinden çözümlenebilir. Faydalı olması dileğiyle!