İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Maddenin halleri
- Maddenin Durumları Arasındaki Faz Değişimleri
- Ani Sıcaklık Değişimleri ve Faz Durumları
- Fazdaki Sıcaklık Etkileri
Madde katı, sıvı veya gaz halde bulunabilir ve bir maddenin bulunduğu hal, sıcaklığı tarafından büyük ölçüde belirlenebilir. Evrendeki her maddeye özgü belirli bir sıcaklık eşiği geçtiğinde, maddenin durumunu değiştiren bir faz değişikliği meydana gelecektir. Sabit basınç sıcaklığı koşulları altında, bir madde fazının birincil belirleyicisidir. Sıcaklıklardaki farklılıklar ve farklı türdeki maddelerin fazları, ısı motorlarının ve buzdolaplarının çalışmasına izin verir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Sıcaklığın, bir maddenin katı, sıvı veya gaz halinde bulunup bulunmadığı üzerinde doğrudan etkisi vardır. Genel olarak, sıcaklığın arttırılması, katı maddeleri sıvılara, sıvıları da gazlara dönüştürür; indirgenmesi, gazları sıvılara ve sıvıları katılara dönüştürür.
Maddenin halleri
Düşük sıcaklıklarda, moleküler hareket azalır ve maddeler daha az iç enerjiye sahiptir. Atomlar birbirine göre düşük enerji hallerine yerleşecek ve katı maddenin özelliği olan çok az hareket edecektir. Sıcaklıklar arttıkça, bir katının bileşenlerine ilave ısı enerjisi uygulanır ve bu da ek moleküler harekete neden olur. Moleküller birbirlerine karşı itmeye başlar ve bir maddenin toplam hacmi artar. Bu noktada, madde sıvı durumuna girmiştir. Gaz halindeki bir durum, yüksek sıcaklıklar nedeniyle moleküller çok fazla ısı enerjisi emdiğinde, yüksek hızlarda birbirlerinin etrafında dolaşmakta serbest oldukları için mevcuttur.
Maddenin Durumları Arasındaki Faz Değişimleri
Sabit basınç koşulları altında belirli bir sıcaklığa maruz kalan maddenin fazını değiştirmeye başladığı noktaya faz değişim eşiği denir. Bu sıcaklıkta, ısıya maruz kalan her bir madde durumunu değiştirir. Erime noktasında bir katıdan bir sıvıya bir kayma meydana gelir ve bir sıvıdan bir gaza geçiş, kaynama noktasında gerçekleşir. Tersine, bir gazdan bir sıvıya değişim momenti yoğuşma noktasıdır ve bir sıvıdan bir katıya geçiş donma noktasında gerçekleşir.
Ani Sıcaklık Değişimleri ve Faz Durumları
Bir madde, maruz kaldığı sıcaklık çok hızlı bir şekilde değiştirilirse, bir katıdan gaza veya bir gazdan bir katıdan faz değişikliğine uğrayabilir. Bir katı etrafındaki sıcaklık çok hızlı bir şekilde yükseltilirse, bir sıvı olarak mevcut olmadan bir katıdan bir gaza süblime olabilir veya faz değiştirebilir. Ters yönde, aniden aşırı soğutulmuş bir gaz tamamen biriktirilebilir.
Fazdaki Sıcaklık Etkileri
Eğer basınç sabitse, bir maddenin durumu tamamen maruz kaldığı sıcaklığa bağlı olacaktır. Bu nedenle, dondurucudan alındığında buz erir ve çok uzun bir sıcaklıkta çok yüksek bir sıcaklıkta bırakılırsa su bir tencereden kaynamış olur. Sıcaklık sadece çevrede bulunan ısı enerjisi miktarının bir ölçümüdür. Bir madde farklı bir sıcaklığın çevresine yerleştirildiğinde, madde ve çevre arasında ısı alışverişi yapılır ve her ikisi de bir denge sıcaklığına ulaşır. Böylece bir buz küpü ısıya maruz kaldığında, su molekülleri, ortamdaki atmosferden ısı enerjisini emer ve daha enerjik olarak hareket etmeye başlar, bu da su buzunun sıvı su içinde erimesine neden olur.