Hâl Değişimi: Gerekli Isı (TYT Fizik)

Konu Özeti

Madde katı, sıvı ve gaz hâllerinde bulunabilir ve bu hâller arasında ısı alışverişiyle geçiş yapar. Bu geçişlere hâl değişimi denir. Hâl değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır, çünkü alınan ya da verilen ısı taneciklerin bağlarını değiştirmek için kullanılır. Bu konuda hâl değişimi için gerekli ısının kütle ve madde cinsiyle ilişkisini öğreneceksin.

Temel Kavramlar

Saf bir maddenin hâller arasındaki geçişine hâl değişimi denir. Erime, buharlaşma ve süblimleşme ısı alarak; donma, yoğunlaşma ve kırağılaşma ısı vererek gerçekleşir.

• Erime (katı → sıvı): ısı alır.
• Buharlaşma (sıvı → gaz): ısı alır.
• Süblimleşme (katı → gaz): ısı alır.
• Donma (sıvı → katı): ısı verir.
• Yoğunlaşma (gaz → sıvı): ısı verir.
• Kırağılaşma (gaz → katı): ısı verir.
• Saf maddede hâl değişimi sırasında sıcaklık sabittir.
• Erime ve donma sıcaklığı aynıdır; kaynama ve yoğunlaşma sıcaklığı da aynıdır (aynı basınçta).
• Hâl değişim sıcaklığı madde miktarına bağlı değildir.

Hâl Değişimi İçin Gerekli Isı

Hâl değişim sıcaklığındaki m kütleli saf maddenin hâlini tamamen değiştirmesi için gereken ısı, kütleyle doğru orantılıdır ve maddenin cinsine bağlıdır. Bu ısıya gizli ısı denir.

Q = m · L

• Q: hâl değişimi için alınan veya verilen ısı (cal veya J).
• m: kütle (g veya kg).
• L: gizli ısı. Erime için erime ısısı (Le), buharlaşma için buharlaşma ısısı (Lb) kullanılır. Birimi cal/g veya J/kg'dır.
• Aynı maddede donma ısısı erime ısısına, yoğunlaşma ısısı buharlaşma ısısına eşittir.
• Isının bağlı olduğu değişkenler: kütle, maddenin cinsi ve hâl değişiminin türü.