Aşağıdaki durumların hangisinde maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjisi azalır?
A) Bir demir çubuğun ısıtılması.
B) Su buharının yoğuşarak su haline gelmesi.
C) Bir balonun güneş altında bırakılması.
D) Tenceredeki suyun kaynamaya başlaması.
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için madde taneciklerinin hareket enerjisi ile sıcaklık ve hal değişimleri arasındaki ilişkiyi anlamamız gerekiyor. Unutmayın, sıcaklık, bir maddedeki taneciklerin ortalama hareket (kinetik) enerjisinin bir ölçüsüdür. Genellikle sıcaklık arttıkça taneciklerin hareket enerjisi artar, azaldıkça da azalır.
- A) Bir demir çubuğun ısıtılması: Demir çubuğu ısıttığımızda, ona enerji vermiş oluruz. Bu enerji, demir taneciklerinin daha hızlı titreşmesine neden olur. Yani, taneciklerin hareket enerjisi artar. Bu durumda hareket enerjisi azalmaz.
- B) Su buharının yoğuşarak su haline gelmesi: Yoğuşma, gaz halindeki bir maddenin (su buharı) sıvı hale (su) geçmesidir. Gaz halindeki tanecikler çok hızlı ve düzensiz hareket ederken, sıvı hale geçtiklerinde birbirlerine daha yakınlaşır ve hareketleri yavaşlar. Bu hal değişimi sırasında madde çevresine ısı verir, yani enerji kaybeder. Bu enerji kaybı, taneciklerin ortalama hareket enerjisinin azalması anlamına gelir. Bu durumda hareket enerjisi azalır.
- C) Bir balonun güneş altında bırakılması: Balonu güneş altında bıraktığımızda, güneşten gelen ısı enerjisi balonun içindeki havaya geçer. Havanın sıcaklığı artar ve içindeki gaz tanecikleri daha hızlı hareket etmeye başlar. Yani, taneciklerin hareket enerjisi artar. Bu durumda hareket enerjisi azalmaz.
- D) Tenceredeki suyun kaynamaya başlaması: Kaynama, sıvının gaz haline (buhar) geçtiği bir hal değişimidir. Bu süreçte su, çevreden ısı alarak enerji kazanır. Kaynayan suyun sıcaklığı sabit kalsa da, buharlaşan su molekülleri sıvı haldeki moleküllerden çok daha yüksek enerjiye ve hareketliliğe sahiptir. Yani, taneciklerin hareket enerjisi artar. Bu durumda hareket enerjisi azalmaz.
Yukarıdaki açıklamalara göre, maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjisinin azaldığı durum B seçeneğinde verilmiştir.
Cevap B seçeneğidir.