Hal Değişim Grafiği 9. Sınıf Kimya
a) Isınma grafiği
AB ve CD aralığında sıcaklık artar ve kinetik enerji artar, potansiyel enerji sabit, BC ve DE aralığında sıcaklık sabit kinetik enerji sabit, potansiyel enerji artar.
b) Soğuma grafiği
ED ve CB aralığında hâl değişimi vardır. Potansiyel enerji azalır, kinetik enerji sabit. DC ve BA aralığında sıcaklık ve buna bağlı kinetik enerji azalır, potansiyel enerji sabit.
Grafiklere göre,
Kaynama noktası = yoğuşma noktası
Erime noktası = donma noktası
Örnek: Kaynamakta olan saf bir sıvı ile ilgili;
I. Heterojen görünümlüdür.
II. Kinetik enerjisi sabittir.
III. Potansiyel enerjisi artar.
yargılarından hangileri doğrudur?
Çözüm: Saf sıvı kaynarken sıcaklığı sabit kalır. Kinetik enerjisi de sabittir. Potansiyel enerjisi artar. Sıvı 4 gaz karışımı hâlindedir. Heterojen görünümlüdür.
Hal Değişim Grafiklerinin Kullanım Alanları
Hal değişim grafikleri, kimya, mühendislik ve diğer birçok alanda kullanılır. Örneğin,
- Maddenin hangi hallerde bulunduğu ve hangi hallerde geçiş yapabildiği belirlenebilir.
- Hal değişimi sırasındaki ısı alışverişinin miktarı hesaplanabilir.
- Endüstriyel süreçlerde kullanılan sıcaklık ve basınç değerleri belirlenebilir.
Çözümlü Örnek Test Soruları
Konu: Hal Değişim Grafiği
1. Aşağıdakilerden hangisi hal değişimi sırasında maddeye verilen veya alınan ısının kullanılmasının temel sebebidir?
A) Maddenin sıcaklığını artırmak
B) Moleküller arası bağları güçlendirmek
C) Maddenin taneciklerini hareketsiz hâle getirmek
D) Maddenin tanecikleri arasındaki bağları koparmak veya oluşturmak
E) Maddenin hacmini küçültmek
Cevap: D
Çözüm: Hal değişimi sırasında maddeye verilen veya alınan ısı, tanecikler arasındaki bağları koparmak (erime, buharlaşma) veya bağları oluşturmak (yoğuşma, donma) için kullanılır. Bu yüzden sıcaklık değişmez, sadece hal değişimi gerçekleşir. Doğru cevap D şıkkıdır.
2. Aşağıdaki grafiklerden hangisi saf bir maddenin ısıtılması sırasında oluşan hal değişim grafiğidir?
A) Sıcaklık sürekli artan doğrusal bir grafik
B) Dalgalı ve düzensiz bir grafik
C) Basamaklı bir grafik, belirli sıcaklıklarda yatay duraklama çizgileri içeren grafik
D) Sadece gaz fazını gösteren bir eğri
E) Sıcaklık değişmeden sürekli olarak ısı artan bir grafik
Cevap: C
Çözüm: Saf maddelerin hal değişim grafikleri basamaklıdır. Önce sıcaklık artar, hal değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır. Örneğin, buz erirken sıcaklık 0°C’de sabit kalır, su kaynarken sıcaklık 100°C’de sabit kalır. Bu yüzden doğru cevap C şıkkıdır.
3. Aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Erime noktası saf maddeler için sabittir.
B) Hal değişim sırasında sıcaklık sabit kalır.
C) Gaz hâline geçen bir madde sıcaklığı sabit kalarak gaz hâline geçer.
D) Isı enerjisi arttıkça her zaman sıcaklık da artar.
E) Buharlaşma sırasında tanecikler arasındaki bağlar kopar.
Cevap: D
Çözüm: Hal değişimi sırasında ısı verilir veya alınır ama sıcaklık değişmez. Örneğin, buz 0°C’de erirken ısı alır, fakat sıcaklığı değişmez. Kaynama noktasında da sıcaklık sabittir. Bu nedenle “Isı enerjisi arttıkça her zaman sıcaklık da artar” ifadesi yanlıştır. Doğru cevap D şıkkıdır.
4. Aşağıda verilen hal değişimleri için hangisi doğrudur?
A) Erime ve donma sıcaklıkları farklıdır.
B) Buharlaşma sadece kaynama noktasında olur.
C) Erime sırasında madde ısı kaybeder.
D) Yoğuşma ısı alarak gerçekleşir.
E) Hal değişiminde maddeye alınan veya verilen ısı, moleküller arası bağları etkiler.
Cevap: E
Çözüm: Hal değişimi sırasında maddeye ısı verilir veya alınır, ancak sıcaklık değişmez. Bu enerji moleküller arası bağları koparmak (erime, buharlaşma) veya oluşturmak (yoğuşma, donma) için kullanılır. Doğru cevap E şıkkıdır.
5. Aşağıdaki olaylardan hangisi ısı alarak gerçekleşir?
A) Yoğuşma
B) Donma
C) Buharlaşma
D) Kırağılaşma
E) Katılaşma
Cevap: C
Çözüm: Buharlaşma sırasında sıvı tanecikleri ısı alarak gaz hâline geçer. Diğer süreçler (yoğuşma, donma, kırağılaşma, katılaşma) ise ısı kaybederek gerçekleşir. Bu yüzden doğru cevap C şıkkıdır.