Etkinlik-2.17: Hangisi Erken Buharlaşır?
1. Şekil 1’de özdeş kaplarda aynı sıcaklıkta ve eşit hacimli iki farklı sıvı bulunmaktadır. Kaplardaki sıvıların tamamen buharlaşması için geçen sürenin farklı olmasının nedeni nedir? Moleküller arası çekim kuvvetleri temelinde açıklayınız.
Cevap: H₂O molekülleri arasındaki hidrojen bağları, C₂H₅OH molekülleri arasındaki çekim kuvvetlerinden daha güçlüdür. Bu nedenle H₂O sıvısının buharlaşma hızı C₂H₅OH sıvısının buharlaşma hızına göre daha düşüktür. Sonuç olarak, H₂O’nun tamamen buharlaşması için daha uzun süre gerekirken, C₂H₅OH daha kısa sürede buharlaşır.
2. Şekil 2’de aynı sıcaklıkta ve eşit hacimde suyla dolu kaplar bulunmaktadır. Buna göre;
a) Hangi kaptaki su daha hızlı buharlaşmıştır? Kaplardaki suların buharlaşma hızlarının farklı olmasını nasıl açıklarsınız?
b) Şekil 2’deki kaplarda gerçekleşen buharlaşma sürecini alt mikro seviyede çizerek gösteriniz.
Cevap: a) Geniş ağızlı kaptaki su daha hızlı buharlaşmıştır. Çünkü sıvının yüzey alanı arttıkça, sıvı yüzeyindeki daha fazla molekül dışarı çıkabilir ve buharlaşma hızlanır.
b) Geniş ağızlı kaptaki su molekülleri daha geniş bir yüzeye yayıldığı için daha fazla molekül buharlaşmaya katılabilirken, dar ağızlı kapta yüzey alanı kısıtlı olduğu için buharlaşma hızı daha düşüktür.
3. Şekil 3’te özdeş kaplarda farklı sıcaklıklarda ve eşit hacimde su bulunmaktadır.
a) Hangi kaptaki su daha hızlı buharlaşmıştır? Kaplardaki suların buharlaşma hızlarının farklı olmasını nasıl açıklarsınız?
b) Şekil 3’teki kaplarda gerçekleşen buharlaşma sürecini alt mikro seviyede çizerek gösteriniz.
Cevap: a) Daha yüksek sıcaklıktaki su daha hızlı buharlaşmıştır. Çünkü sıcaklık arttıkça sıvı moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi artar ve sıvının buhar fazına geçiş hızı yükselir.
b) Yüksek sıcaklıkta, su moleküllerinin kinetik enerjisi daha fazladır ve yüzeye daha fazla molekül ulaşarak sıvıdan ayrılma eğilimi gösterir.
4. Saf bir sıvının buharlaşma hızını etkileyen faktörleri sınıf içinde tartışarak belirleyiniz ve aşağıdaki kavram haritasına yazınız.
Buharlaşma hızı artar:
- Saf bir sıvının sıcaklığı arttıkça
- Saf bir sıvının yüzey alanı arttıkça
Buharlaşma hızı azalır:
- Saf bir sıvının molekülleri arasındaki çekim kuvveti arttıkça