5. Sınıf Maddenin Hâlleri ve Değişimi — Konu Anlatımı

Bir Kış Sabahı Dört Gözlem

Soğuk bir ocak sabahı Elif dört şey fark ediyor:

1. Mutfak penceresinin içi buğulanmış, damlacıklar süzülüyor.
2. Bahçedeki otların üstü bembeyaz kırağı tutmuş.
3. Öğlene doğru güneş açınca çatıdaki kar eriyip oluktan akıyor.
4. Balkondaki ıslak çamaşırlar donmuş olsa da akşama kurumuş.

Dördü de hâl değişimidir. Madde ne kaybolur ne yoktan var olur; yalnız biçim değiştirir. Hangisinin hangisi olduğunu bulmak için önce üç hâli tanıyalım.

Taneciklerle Üç Hâl

Bütün maddeler gözle görülmeyecek kadar küçük taneciklerden oluşur. Hâli belirleyen, taneciklerin dizilişi ve hareketidir:

Bir şırıngaya hava çekip ucunu kapatın ve pistonu itin: hava sıkışır. Aynı şırıngayı suyla doldurup denerseniz neredeyse hiç sıkışmaz. Gaz taneciklerinin arası geniş, sıvınınki dardır.

Altı Değişim, İki Yön

Isı alarak gerçekleşenler:

• Erime: katı → sıvı (çatıdaki kar)
• Buharlaşma: sıvı → gaz (kuruyan çamaşır)
• Süblimleşme: katı → doğrudan gaz (dolapta küçülen naftalin)

Isı vererek gerçekleşenler:

• Donma: sıvı → katı
• Yoğuşma: gaz → sıvı (buğulanan pencere; buzlu su bardağının dışındaki damlalar)
• Kırağılaşma: gaz → doğrudan katı (otlardaki kırağı)

Elif'in gözlemleri: 1. yoğuşma, 2. kırağılaşma, 3. erime, 4. donmuş çamaşırdaki buzun süblimleşmesi ve buharlaşma.

Kütle korunur: Ağzı kapalı bir kapta 250 g buz tamamen eridiğinde kapta yine 250 g su vardır. Hâl değişir, madde miktarı değişmez.

Hacim değişebilir: Ağzına kadar su doldurulup kapatılan bir cam şişe dondurucuda çatlar. Su donunca hacmi yaklaşık onda bir artar; buz bu yüzden sudan hafiftir ve yüzer.

Çamaşır Neden Rüzgârda Çabuk Kurur?

Buharlaşma her sıcaklıkta olur ve sıvının yalnız yüzeyinde gerçekleşir. Kaynama ise belirli bir sıcaklıkta, sıvının her yerinde olur; saf su deniz düzeyinde 100 °C'de kaynar.

Buharlaşmayı hızlandıran dört etken:

• Sıcaklık: Yazın çamaşır kışa göre çabuk kurur.
• Yüzey alanı: Aynı miktar su geniş tabakta, dar bardaktakinden çabuk azalır.
• Rüzgâr: Yüzeydeki nemli havayı uzaklaştırır.
• Sıvının cinsi: Kolonya ya da alkol sudan hızlı buharlaşır.

Mini soru: Aynı sıcaklıkta, biri rüzgârlı biri rüzgârsız iki balkona asılan çamaşırlardan hangisi önce kurur? Rüzgârlı olan. Karşılaştırmada yalnız bir etken farklı olmalıdır; burada o etken rüzgâr.

Buz Isıtılınca Termometre Ne Gösterir?

−10 °C'deki buzu düzenli ısıtıp her 2 dakikada ölçelim: sıcaklık 0 °C'ye kadar yükselir, sonra buz eriyene kadar birkaç dakika 0 °C'de sabit kalır, buz bitince yeniden yükselir. Sabit kalan bölümde madde ısı almaya devam eder; bu ısı sıcaklığı değil, hâli değiştirir.

Isı ile sıcaklık aynı şey değildir. Isı sıcaktan soğuğa aktarılan enerjidir, birimi joule'dür. Sıcaklık termometreyle ölçülür, birimi derece Celsius'tur (°C).

Her maddenin erime sıcaklığı farklıdır: buz 0 °C'de, kurşun yaklaşık 327 °C'de, alüminyum 660 °C'de, demir yaklaşık 1538 °C'de erir. Tuzlu su ise 0 °C'de donmaz, daha soğuğa ihtiyaç duyar; kışın yollara tuz dökülmesinin sebebi budur.

Metal Kaşık, Tahta Kaşık

Sıcak çorbaya bir metal, bir tahta kaşık koyun. Metal kaşığın sapı kısa sürede ısınır, tahtanınki ılık kalır. Metaller ısıyı iyi iletir; tahta, plastik, strafor, yün ve hava kötü iletir, yani yalıtkandır.

Dondurmayı eve köpük kutuyla götürmek, termosun iki duvarı arasındaki boşluk, kutup ayısının kalın yağ tabakası ve tüyleri arasında tuttuğu hava hep aynı işe yarar: ısı geçişini yavaşlatmak.

Sık yapılan hata: "Battaniye ısı üretir." Üretmez; vücudumuzun ürettiği ısının kaçmasını yavaşlatır. İçine buz sararsanız buz daha geç erir, çünkü odanın ısısı da battaniyeden zor geçer.

İkinci yanılgı: "Donan su ısı alır." Donma ısı vererek olur; ısı alan erimedir.

Sınav ipucu: Hâl değişimi sorularında önce oku yazın (katı → sıvı gibi). Ok katı → sıvı → gaz yönündeyse madde ısı almıştır; gaz → sıvı → katı yönündeyse ısı vermiştir. Taneciklerin açılıp sıkışmasına bakmak suda yanıltır: su donarken ısı verir ama hacmi büyür.

Sık sorulanlar