Özdeş kaplarda eşit kütlede alınan su, alkol ve zeytinyağı aynı ortamda bekletiliyor. Bir süre sonra suyun yarısı, alkolün tamamı, zeytinyağının ise dörtte biri buharlaşıyor.
Buna göre bu sıvıların buharlaşma ısıları arasındaki doğru sıralama nedir?
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, farklı sıvıların buharlaşma özelliklerini karşılaştırarak buharlaşma ısıları arasındaki ilişkiyi bulacağız. Adım adım ilerleyelim:
Buharlaşma ısısı ($L_v$), bir maddenin birim kütlesinin (örneğin 1 gramının) sıvı halden gaz hale geçmesi için gerekli olan enerji miktarıdır. Bu, maddenin moleküller arası çekim kuvvetleriyle doğrudan ilişkilidir. Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar güçlüyse, buharlaşma ısısı da o kadar yüksek olur.
Bir maddenin buharlaşması için gerekli olan toplam enerji ($Q$), buharlaşan kütle ($m_{buharlaşan}$) ile buharlaşma ısısının ($L_v$) çarpımına eşittir:
$Q = m_{buharlaşan} \cdot L_v$
Yukarıda belirttiğimiz gibi, aynı ortamda aynı süre bekletildikleri için her bir sıvıya ortamdan aktarılan toplam ısı enerjisinin ($Q$) yaklaşık olarak aynı olduğunu kabul ediyoruz. Bu durumda, formülü yeniden düzenlersek:
$L_v = \frac{Q}{m_{buharlaşan}}$
Eğer $Q$ sabitse, buharlaşma ısısı ($L_v$) ile buharlaşan kütle ($m_{buharlaşan}$) ters orantılıdır. Yani, aynı miktarda enerji verildiğinde, daha az kütlesi buharlaşan sıvının buharlaşma ısısı daha yüksek demektir.
Buna göre, buharlaşan kütlelerin sıralaması şöyledir:
$m_{alkol, buharlaşan} > m_{su, buharlaşan} > m_{zeytinyağı, buharlaşan}$
Buharlaşma ısısı ile buharlaşan kütle ters orantılı olduğu için, buharlaşma ısılarının sıralaması buharlaşan kütlelerin sıralamasının tam tersi olacaktır:
$L_{v, zeytinyağı} > L_{v, su} > L_{v, alkol}$
Yani, zeytinyağının buharlaşma ısısı en yüksek, alkolün buharlaşma ısısı ise en düşüktür.
Bu sıralama seçeneklere baktığımızda C seçeneği ile uyuşmaktadır.
Cevap C seçeneğidir.
