Bir mum yandığında mumun kütlesi azalırken, çevreye ısı ve ışık enerjisi yayar. Bu olayla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Mumun kütlesindeki azalma kütlenin korunumu yasasına aykırıdırBir mumun yanması, günlük hayatta sıkça karşılaştığımız, hem fiziksel hem de kimyasal değişimleri içeren karmaşık bir olaydır. Soru, bu olayın temel bilimsel prensiplerini anlamamızı istiyor. Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
Bu ifade yanlıştır. Kütlenin korunumu yasası, bir kimyasal tepkimede tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesinin, tepkime sonucunda oluşan ürünlerin toplam kütlesine eşit olduğunu belirtir. Mum yandığında, mum (parafin) havadaki oksijenle tepkimeye girer ve karbondioksit ($CO_2$) ile su buharı ($H_2O$) gibi gaz ürünleri oluşturur. Mumun kütlesi azalır çünkü katı haldeki mum, gaz halindeki ürünlere dönüşerek çevreye yayılır. Ancak, eğer yanma olayı kapalı bir sistemde gerçekleşseydi ve hem mumun hem de tepkimeye giren oksijenin ve oluşan tüm ürünlerin kütlesi ölçülseydi, toplam kütlenin değişmediği görülürdü. Açık bir sistemde sadece mumun kütlesinin azalması, kütlenin korunumu yasasına aykırı değildir; sadece ürünlerin sistemden ayrıldığını gösterir.
Bu ifade de tam olarak doğru değildir. Mumun ana yanma ürünleri olan karbondioksit ($CO_2$) ve su buharı ($H_2O$) genellikle renksiz ve kokusuz gazlardır, bu yüzden doğrudan gözle görülmezler. Ancak, su buharı soğuk bir yüzeye temas ettiğinde yoğuşarak su damlacıkları şeklinde gözlemlenebilir. Ayrıca, mumun tam yanmaması durumunda is (karbon partikülleri) oluşabilir ve bu da siyah duman olarak gözlemlenebilir. Dolayısıyla, "gözlemlenemez" ifadesi kesin bir yargı olduğu için yanlıştır.
Bu ifade yanlıştır. Mumun erimesi fiziksel bir değişimken (sadece hal değişimi), mumun yanması kimyasal bir değişimdir. Kimyasal değişimlerde maddenin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur. Mum (parafin) yandığında, oksijenle tepkimeye girerek tamamen farklı kimyasal maddeler olan karbondioksit ve su buharına dönüşür. Bu süreçte kimyasal bağlar kırılır ve yeni bağlar oluşur.
Bu ifade doğrudur. Yanma tepkimeleri, ekzotermik tepkimelerdir; yani çevreye ısı ve ışık enerjisi yayarlar. Bu enerji, tepkimeye giren maddelerin (mum ve oksijen) atomları arasındaki kimyasal bağların kırılması ve oluşan ürünlerin (karbondioksit ve su) atomları arasında daha kararlı yeni kimyasal bağların oluşması sırasındaki enerji farkından kaynaklanır. Maddelerin atomları arasındaki bağlarda depolanan potansiyel enerji, yanma tepkimesi sırasında ısı ve ışık enerjisine dönüşerek açığa çıkar.
Cevap D seçeneğidir.