2.2.4. Kaynama Sıcaklığı
Etkinlik-2.20: Sıvıların Kaynama Sıcaklığını Etkileyen Faktörler
1. Yönerge: Aşağıdaki görsellerde yer alan deneyi öğretmeniniz ile birlikte yaparak soruları cevaplayınız.
Sayfa 178 Cevapları
1. Yönerge: Şırınganın ucu kapalıyken piston çekildiğinde şırınga içindeki su kabarcıkları oluşmaktadır. Bu durumda hacim artarken basınç azalır ve suyun kaynama sıcaklığı düşer.
1. Şırınganın ucu kapalıyken pistonunun çekilmesi durumunda neler olabileceğini tahmin ediniz. Tahminlerinizi nedenleriyle açıklayınız.
Tahmin: Şırınganın pistonu çekildiğinde iç hacim artar, bu da içerideki basıncın azalmasına neden olur. Basınç düştüğünde, su içinde bulunan hava kabarcıkları genişler veya yeni kabarcıklar oluşur.
Neden: Çünkü gazlar sıkıştırılabilir ve basınç azaldıkça genleşirler. Şırınga içinde basınç dış ortam basıncından daha düşük seviyeye geldiğinde, su molekülleri arasındaki bağlar zayıflar ve buharlaşma daha hızlı gerçekleşir.
2. Deneyde gerçekleşen olayları gözlemleyiniz ve gözlemlerinizi yazınız.
Gözlemler:
- Piston çekildiğinde suyun içinde hava kabarcıkları oluştu.
- Kabarcıkların sayısı ve büyüklüğü piston daha fazla çekildikçe arttı.
- Piston bırakıldığında kabarcıklar tekrar kayboldu ve su normale döndü.
3. Şırınganın pistonu çekilerek hacim değiştirildiğinde basınçta nasıl bir değişim olduğunu düşünüyorsunuz? Bu durumun nedenini açıklayınız.
Cevap: Piston çekildiğinde şırınga içindeki hacim artarken basınç azalır. Çünkü kapalı bir sistemde hacim arttığında, moleküllerin çeperlere uyguladığı kuvvet azalır ve iç basınç düşer.
Neden: Basınç ile hacim arasında ters orantılı bir ilişki vardır (Boyle Kanunu). Hacim artarsa basınç düşer, hacim azalırsa basınç artar.
4. Gözlemlediğiniz olayı topladığınız verilere dayanarak nedenleriyle açıklayınız ve deneyin amacı bölümünü doldurunuz.
Açıklama: Şırınganın içinde basınç düştüğünde suyun kaynama noktası azalır ve su içinde hava kabarcıkları oluşur. Bu olay, dış basıncın azalmasıyla sıvının kaynama sıcaklığının düşmesini gösterir.
Deneyin Amacı: Dış basıncın değişiminin sıvının kaynama sıcaklığı üzerindeki etkisini incelemek.
5. Tahminleriniz ile gözlemleriniz arasında karşılaştırmalar yapınız. Tahminleriniz gerçekleşti mi? Tahminleriniz ve gözlemleriniz arasında tutarsızlık varsa bunun nedenlerine ilişkin yorumlarda bulununuz ve sınıf arkadaşlarınızla saygı çerçevesinde tartışınız.
Cevap: Tahminlerim büyük ölçüde gerçekleşmiştir. Piston çekildiğinde basınç düşmüş ve beklenen şekilde kabarcıklar oluşmuştur.
Tutarsızlık: Eğer beklenenden farklı bir sonuç alınmışsa, bunun nedeni deney sırasında ortam sıcaklığının farklı olması, şırınga malzemesinin elastikiyeti veya suyun safsızlık içermesi olabilir.
Sayfa 179 Cevapları
2. Yönerge: Su, etanol ve asetonun kaynama sıcaklıkları farklıdır. Bunun sebebi, her sıvının moleküler yapısı ve moleküller arası etkileşim kuvvetlerinin farklı olmasıdır.
Soru 1: Sıvıların tanecikleri arasındaki etkileşimleri inceleyerek etkileşim türlerini belirleyiniz
Cevap: Moleküller arası etkileşim kuvvetleri farklı olduğu için kaynama noktaları da farklıdır:
- Su: Dipol-dipol etkileşimi ve hidrojen bağları içerdiğinden en yüksek kaynama noktasına sahiptir.
- Etanol: Dipol-dipol ve hidrojen bağları içerir, ancak suya göre daha zayıf bağlara sahiptir.
- Aseton: Sadece dipol-dipol etkileşimleri içerdiğinden en düşük kaynama noktasına sahiptir.
Soru 2: Sıvıların etkileşim kuvvetlerini kıyaslayınız.
- Su: Dipol-dipol etkileşimi ve hidrojen bağı içerir.
- Etanol: Dipol-dipol ve hidrojen bağı içerir.
- Aseton: Sadece dipol-dipol etkileşimi içerir.
Soru 3: Sıvıların etkileşim kuvvetleri ve belirlediğiniz kaynama sıcaklıkları arasında nasıl bir ilişki vardır? Açıklayınız.
Cevap: Moleküller arası etkileşim kuvveti arttıkça kaynama sıcaklığı da artar.
- Güçlü bağlar suyun kaynama noktasını arttırırken,
- Zayıf bağlar kaynama noktasının düşmesine neden olur.
Soru 4: Tahminleriniz ve gözlemleriniz arasında karşılaştırmalar yapınız. Tahminlerinizle gözlemleriniz arasında tutarsızlık var mı? Eğer tahminlerinizle gözlemleriniz arasında tutarsızlık varsa bunun nedenlerini açıklayınız.
Cevap: Elde edilen sonuçlar tahminlerle uyumlu olabilir veya farklılık gösterebilir. Farklılıklar, deneysel hatalardan veya çevresel faktörlerden kaynaklanabilir. Deney dikkatle tekrar edilerek sonuçların doğruluğu test edilmelidir.