İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Faz Değişiklikleri Enerji Tüketiyor
- Erime Noktasında Bir Denge Var
- Daha Fazla Isı veya Biraz Basınç Ekleyin
Bir buz parçası etrafındaki ortam sıcaklığı artarsa, buzun sıcaklığı da artacaktır. Bununla birlikte, sıcaklıktaki bu sabit artış, buz erime noktasına ulaşır ulaşmaz durur. Bu noktada, buz hal değiştirir ve sıvı suya dönüşür ve sıcaklığı tamamen eriyene kadar değişmez. Bunu basit bir deneyle test edebilirsiniz. Sıcak bir arabada bir bardak buz bırakın ve sıcaklığı bir termometre ile izleyin. Buzlu suyun, tümü eriyene kadar 32 derece Fahrenheit (0 santigrat derece) soğukta kaldığını göreceksiniz. Bu olduğunda, su arabanın içinden ısıyı emmeye devam ettikçe hızlı bir sıcaklık yükselmesi fark edeceksiniz.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Buzu ısıttığınızda sıcaklığı artar, ancak buz erimeye başlar başlamaz, tüm buz eriyene kadar sıcaklık sabit kalır. Bunun nedeni, tüm ısı enerjisinin, buzlu kristal kafes yapısının bağlarını koparmasıdır.
Faz Değişiklikleri Enerji Tüketiyor
Buzu ısıtdığınızda, ayrı ayrı moleküller kinetik enerji kazanır, ancak sıcaklık erime noktasına ulaşana kadar, onları kristal yapı içinde tutan bağları kıracak enerjiye sahip olmazlar. Siz ısı eklerken, sınırları içinde daha hızlı titrerler ve buzun sıcaklığı artar. Kritik bir noktada - erime noktası - serbest bırakmak için yeterli enerji kazanırlar. Bu olduğunda, buza eklenen tüm ısı enerjisi H tarafından emilir2O molekülleri faz değiştiriyor. Molekülleri kristal yapıda tutan tüm bağlar kopana kadar sıvı halindeki moleküllerin kinetik enerjisini artıracak hiçbir şey kalmaz. Sonuç olarak, tüm buz eriyene kadar sıcaklık sabit kalır.
Aynı şey, suyu kaynama noktasına kadar ısıtırken de olur. Su, sıcaklık 212 ° C'ye (100 ° C) ulaşana kadar ısınır, ancak hepsi buhara dönüşene kadar herhangi bir ısınmayacaktır. Kaynar bir tavada sıvı su kaldığı sürece, altındaki alev ne kadar sıcak olursa olsun, suyun sıcaklığı 212 F'dir.
Erime Noktasında Bir Denge Var
Eriyen suyun neden buz olduğu sürece daha fazla ısınmayacağını merak edebilirsiniz. Her şeyden önce, bu ifade tam olarak doğru değil. Tek bir buz küpü içeren su dolu büyük bir tavayı ısıtırsanız, buzdan uzaktaki su ısınmaya başlar, ancak buz küpünün yakın ortamında sıcaklık sabit kalır. Bunun neden olduğunu anlamanın bir yolu, buzun bir kısmı erirken, buzun etrafındaki suyun bir kısmının tekrar donmakta olduğunu fark etmektir. Bu, sıcaklığın sabit kalmasına yardımcı olan bir denge durumu yaratır. Gittikçe daha fazla buz eridikçe, erime hızı artar, ancak tüm buzlar bitene kadar sıcaklık artmaz.
Daha Fazla Isı veya Biraz Basınç Ekleyin
Yeterince ısı eklerseniz daha fazla veya daha az lineer sıcaklık artışı oluşturmak mümkündür. Örneğin, bir şenlik ateşinin üzerine bir buz kabı koyun ve sıcaklığı kaydedin. Muhtemelen erime noktasında bir gecikme olduğunu farketmeyeceksiniz, çünkü ısı miktarı erime hızını etkiler. Yeterince ısı eklerseniz, buz kendiliğinden az ya da çok eritebilir.
Eğer kaynar su kullanıyorsanız, tavada bulunan sıvının sıcaklığını basınç ekleyerek artırabilirsiniz. Bunu yapmanın bir yolu buharı kapalı bir alanda sınırlandırmaktır. Bunu yaparak moleküllerin faz değiştirmesini zorlaştırırsınız ve su sıcaklığı kaynama noktasından yükselirken sıvı halde kalırlar. Düdüklü tencerelerin arkasındaki fikir bu.