Soru:
Aynı ortamda bulunan, eşit kütleli katı buz ve sıvı suyun sıcaklıkları 0°C'dir. Bu iki maddeye eşit miktarda ısı verildiğinde, buzun tamamı eriyip sıvı hale gelirken, suyun sıcaklığında belirgin bir artış gözlemlenmez. Bu durumun maddenin tanecikli yapısı açısından sebebi nedir?
Çözüm:
💡 Bu soru, hal değişimi sırasında taneciklere aktarılan enerjinin ne işe yaradığını anlamamızı sağlar.
- ➡️ 1. Adım: Katı haldeki buzun tanecikleri (molekülleri), belirli bir kristal düzende ve birbirine sıkıca bağlıdır. Aralarındaki çekim kuvveti çok güçlüdür.
- ➡️ 2. Adım: Buz erime sıcaklığına (0°C) ulaştığında, verilen ısı enerjisi, sıcaklığı artırmak için değil, tanecikler arasındaki bu güçlü bağları koparmak için kullanılır. Bu enerjiye hal değişim ısısı veya gizli ısı denir.
- ➡️ 3. Adım: Bağlar koptukça tanecikler birbirinden uzaklaşır ve düzensizlik artar, böylece katı halden sıvı hale geçilir. Bu süreçte tüm enerji bağları koparmaya harcandığı için sıcaklık sabit kalır.
- ➡️ 4. Adım: Halihazırda sıvı halde olan suya verilen enerji ise doğrudan taneciklerin kinetik enerjisini (hareket enerjisini) artırarak sıcaklığının yükselmesini sağlar.
✅ Sonuç: Verilen ısı enerjisi, buza tanecikler arası bağları kopararak hal değiştirmesi için, suya ise taneciklerin hareket hızını artırması için harcanır.
