Hal Değişimi

Hâl Değişimleri

Maddeler ısı alarak veya vererek hâl değiştirir. Saf maddelerde hâl değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır; alınan ısı tanecikler arası bağları koparmak için kullanılır.

• Erime: Katıdan sıvıya geçiş (ısı alır).
• Donma: Sıvıdan katıya geçiş (ısı verir).
• Buharlaşma: Sıvıdan gaza geçiş (ısı alır).
• Yoğuşma: Gazdan sıvıya geçiş (ısı verir).
• Süblimleşme: Katının doğrudan gaza geçmesi (naftalin, kuru buz, iyot).
• Kırağılaşma (depozisyon): Gazın doğrudan katıya geçmesi (kırağı oluşumu).

Erime ve Donma Noktası

Saf maddenin erime noktası donma noktasına eşittir (su için 0 °C). Bu noktalar maddeler için ayırt edicidir. Erime-donma sırasında alınan-verilen ısı: Q = m · L (L: erime ısısı; buz için 80 cal/g).

• Suya tuz gibi maddeler eklenirse donma noktası düşer; kışın yollara tuz atılması bu yüzdendir.
• Basınç artışı buzun erime noktasını düşürür (buz pateni).

Buharlaşma ve Kaynama

• Buharlaşma: Her sıcaklıkta, yalnızca sıvının yüzeyinde gerçekleşir. Sıcaklık, yüzey alanı ve rüzgâr arttıkça; ortamın nemi ve dış basınç azaldıkça hızlanır. Buharlaşan sıvı çevresinden ısı alır, bu yüzden serinletici etki yapar (terleme).
• Kaynama: Belirli bir sıcaklıkta, sıvının her yerinde gerçekleşir. Kaynama noktası dış basınca bağlıdır: Basınç azalınca kaynama noktası düşer (yüksek dağlarda su 100 °C'nin altında kaynar); basınç artınca yükselir (düdüklü tencere).
• Buharlaşma ısısı: su için 540 cal/g.

Isınma-Hâl Değişim Grafiği

Sıcaklık-zaman (veya ısı) grafiğinde yatay bölümler hâl değişimini, eğimli bölümler sıcaklık değişimini gösterir. Eğik bölümler Q = m·c·ΔT, yatay bölümler Q = m·L ile hesaplanır.

Günlük Hayat

• Yaz aylarında testideki suyun serin kalması: testi gözeneklerinden buharlaşma.
• Kışın meyve depolarına su dolu kovalar konması: su donarken ısı verir.
• Soğuk bardağın dış yüzeyinde su damlaları: havadaki su buharının yoğuşması.

Sınav uyarısı: Saf maddede hâl değişimi sırasında sıcaklık sabittir. Buharlaşma her sıcaklıkta yüzeyde, kaynama belirli sıcaklıkta her yerde olur. Basınç azalınca kaynama noktası düşer.