Hal değişim grafikleri (Isı-Sıcaklık)

Bir miktar saf su, -20°C'den başlayarak 120°C'ye kadar ısıtılıyor. Bu süreçteki ısı-sıcaklık grafiğini çiziniz ve grafik üzerinde bölgeleri belirtiniz. (Suyun özısı değerleri: c_buz = 2100 J/kg°C, c_su = 4180 J/kg°C, c_buhar = 2010 J/kg°C; hal değişim ısıları: L_erime = 334000 J/kg, L_buharlaşma = 2260000 J/kg)

💡 Grafiği adım adım oluşturalım. Kütleyi 1 kg olarak düşünebiliriz.

• ➡️ 1. Bölge (Katı ısınması): -20°C'den 0°C'ye kadar buz ısınır. Q₁ = m*c_buz*ΔT = 1*2100*20 = 42000 J
• ➡️ 2. Bölge (Erime): 0°C'de buz, suya dönüşür. Sıcaklık sabit kalır. Q₂ = m*L_erime = 1*334000 = 334000 J
• ➡️ 3. Bölge (Sıvı ısınması): 0°C'den 100°C'ye kadar su ısınır. Q₃ = m*c_su*ΔT = 1*4180*100 = 418000 J
• ➡️ 4. Bölge (Buharlaşma): 100°C'de su, buhara dönüşür. Sıcaklık sabit kalır. Q₄ = m*L_buharlaşma = 1*2260000 = 2260000 J
• ➡️ 5. Bölge (Gaz ısınması): 100°C'den 120°C'ye kadar buhar ısınır. Q₅ = m*c_buhar*ΔT = 1*2010*20 = 40200 J

✅ Grafikte sırasıyla; yukarı doğru eğimli bir çizgi (buz ısınıyor), yatay bir çizgi (erime), yukarı doğru eğimli bir çizgi (su ısınıyor), yatay bir çizgi (buharlaşma) ve tekrar yukarı doğru eğimli bir çizgi (buhar ısınıyor) görülür. En fazla ısı buharlaşma sürecinde harcanır.