Bir öğrenci deniz seviyesinde suyun kaynama noktasını 100°C olarak ölçüyor. Aynı öğrenci Erciyes Dağı'nın zirvesinde aynı deneyi tekrarladığında suyun kaç °C'de kaynadığını gözlemler?
A) 100°CBu soruyu çözmek için suyun kaynama noktasını etkileyen temel bir fizik kuralını hatırlamamız gerekiyor. Hadi adım adım inceleyelim:
Suyun kaynaması, suyun içindeki buhar basıncının dışarıdaki atmosfer basıncına eşit olduğu anda gerçekleşen bir olaydır. Bu noktada suyun her yerinden kabarcıklar halinde buharlaşma başlar.
Deniz seviyesinde atmosfer basıncı yaklaşık olarak $1$ atmosfer (atm) veya $760$ mmHg'dir. Bu standart basınç altında su, $100^\circ C$'de kaynar. Bu, suyun buhar basıncının $100^\circ C$'de $1$ atm'ye ulaştığı anlamına gelir.
Dağlara çıktıkça, yani deniz seviyesinden yükseldikçe, üzerimizdeki hava tabakasının kalınlığı azalır. Daha az hava kütlesi olduğu için, atmosfer basıncı da düşer. Erciyes Dağı'nın zirvesi, deniz seviyesinden oldukça yüksek bir yerdir, dolayısıyla burada atmosfer basıncı deniz seviyesine göre daha düşüktür.
Suyun kaynaması için buhar basıncının dış atmosfer basıncına eşit olması gerektiğini hatırlayalım. Eğer dış atmosfer basıncı düşerse (dağ zirvesinde olduğu gibi), suyun buhar basıncının bu düşük basınca ulaşması için daha az enerjiye ihtiyacı olur. Bu da suyun daha düşük bir sıcaklıkta kaynamaya başlayacağı anlamına gelir.
Erciyes Dağı'nın zirvesinde atmosfer basıncı deniz seviyesine göre daha düşük olduğu için, su $100^\circ C$'den daha düşük bir sıcaklıkta kaynayacaktır. Örneğin, çok yüksek dağlarda su yaklaşık $70^\circ C$ veya daha düşük sıcaklıklarda kaynayabilir.
Cevap C seçeneğidir.
