Termodinamik Dersi Basıncın Suyun Kaynamasına Etkisi

1. Termodinamik Dersi Basıncın Suyun Kaynamasına Etkisi Gökhan Üzmez G 0501 120.33

2. Her noktasında aynı ve değişmeyen bir kimyasal bileşime sahip maddeye SAF MADDE adı verilir. Saf maddenin sadece bir tek kimyasal element veya bileşiminden oluşması gerekmez.Değişik kimyasal elementlerden veya bileşimlerinden oluşan karışımda homojen olduğu sürece saf madde tanımına uyar.Örnek olarak havayı düşünebiliriz. Saf maddenin iki veya daha çok fazın bir arada bulunduğu bir karışımda ,fazlarının kimyasal bileşiminde farklılık olmadığı sürece saf maddedir.Örnek olarak Buzlu suyu düşünebiliriz.

3. Sıvı Fazında moleküller katı fazındaki gibi yerinde kalmak yerine kümeler halinde birbirlerinin üzerinden kayarlar.Su bu tür maddelerden biridir.

4. Bir kapta bir miktar suyumuz olsun,suyu ısıtmaya başlayalım,ve bunu 40 C ye kadar sürdürelim.Suda bir değişiklik olmayacaktır,suyu ısıtmaya devam edersek sıcaklıktaki artış 100 C ye kadar devam edecektir. Bu noktada su hala sıvıdır fakat en ufak bir ısı geçişi bile bir miktar sıvının buhara dönüşmesine yol açacaktır.Buharlaşma başlangıcı olan bu hal DOYMUŞ SIVI hali olarak bilinir. Suyun 100 C de kaynadığını söylemek yanlış olur çünkü aslen su 1 atm basınç altında 100 C de kaynar.

5. kPa KAYNAMA : Isıtılan bir sıvının iç buhar basıncının dış basınca eşit olduğu anına kaynama denir. Kaynamanın oluştuğu sıcaklık derecesine kaynama noktası denir. 600 *Basıncın Erime ve Kaynama Noktasına Etkisi:Maddeler ısıtıldığında iç enerjileri arttığından moleküllerin bir arada durmaları zorlaşır ve katı halden sıvıya, sıvıdan da gaz haline geçerler. Basınç, maddeleri bir arada tutan etkenlerden biridir. Dolayısı ile basınç değişiklikleri kaynama ve erime noktalarını değiştirir.Isıtılan maddelerin geneli hal değiştirirken hacmini arttırır. Basınç değişimi bu genleşmeyi engellediğinden maddelerin erime ve kaynama noktaları yükselir. 400 200 Sıcaklık 200 100 150 0 50

6. *Kaynama olayının gerçekleşmesi için, buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olması gerekir.atmosfer basıncı artarsa, ağzı açık kaptaki sıvının kaynama sıcaklığı artar. 1 atm Su 100 derecede kaynar

7. *Everest’in tepesine çıktığımızı varsayarsak ,su kaynattığımızda ,atmosfer basıncının yükseklere çıktıkça düştüğünü göz önüne alarak ,yaklaşık 75 derecede kaynadığını görürüz.

8. * Basıncın suyun kaynama etkisini biraz abartarak incelemek gerekirse ufak bir deney balonu kullanarak biraz yükseklere çıkmalıyız.

9. *Biraz daha yükseklere…

10. *Sanırım bu kadarı yeterli,böyle bir yüksekliğe çıktığımızı varsayarsak ki bu yaklaşık olarak 20 000 metre ye tekabül etmektedir. *Bu yükseklikte atmosfer basıncı yaklaşık olarak 5 kPa dır ve su yanlızca 34 derecede kaynamaya başlayacaktır.

11. *Böyle bir ortamda Kaynayan suya elimizi sokabiliriz ;)

12. *Bende bana verilen deneyi yapmak için Kar tepeye çıkan Selçuk arkadaşımızın zoruyla kalkarak deneyimi yaptım…

13. *Deney sonucunda Sakarya Merkezde suyun kaynama sıcaklığının çok yaklaşık olarak 99.6 derece olduğunu gördüm,deney için su ısıtıcısına teşekkürler… *Tablo A-4 (termodinamik kitabı) ten okuduğumuz değerlere göre suyun 99.6 derecede ki doyma sıcaklığının geldiği basınç değerinin 0.1 MPa yani 100 kPa olduğunu gördüm…