1 EYLÜL 2009, Salı

Soğutma Su Sorunu

Birkaç video önce öğrendik ki, eğer katı suyla -- yani buz, ki genellikle oldukça düşük sıcaklıklarda olur(mesela buradaki -10 derece olabilir) --hal değişimlerinde selsiyus derece kullanabiliriz.Çünkü asıl önemsediğimiz sıcaklık farkı, mutlak sıcaklık değil.Yani selsiyusta 1 derece fark ile kalvinde 1 derece fark aynı bu durumda.Selsiyus veya kalvin kullanmamız fark etmez.Şimdi -10 derece buzla başlıyoruzVe görüyoruz ki ısıttıkça, suya ısı enerjisi ekledikçe,sıcaklık yükseliyor.Moleküller- en azından oldukları yapıda- titreşmeye başlıyorlar.Ortalama kinetik enerjileri yükseliyor.Ta ki sıfır dereceye kadar-

- o da suyun erime ısısı.Ve sıfır derecede öğrendik ki, ilginç bir şey oluyor.Eklenen ısı, buzun sıcaklığı arttırmaya devam etmiyor.En azından şuradaki kısa zamanda.Olan şey şu, ısı enerjisi kristal yapıyı kırmak için kullanılıyor

.Yani buza potansiyel enerji eklemek için.Yani temelde buzu eritmek için.Yani tam burada sıfır derecede buz var, fakat ısı ekledikçe elimize geçen sıfır derecede su.Demek ki sıfır derecede hem su hem buz elde ed

“Ne kadar buz -10 derece C 0 derece C aşağı su 500g almak gereklidir? Http://www.khanacademy.org/video?v=lsXcKgjg8Hs: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

ilebilir.Ve eğer su varsa, onu buza dönüştürmek için ısı çıkarmak gerekir.Eğer elimizde buz varsa, onu su yapmak içinse ısı eklemek gerekir.Ve ardından ısı tekrar sıcaklığı arttırmakta kullanılıyor.Ve daha sonra 100 derecede -- yani suyun kaynama sıcaklığında --tam şurada, benzer bir hal değişimi gerçekleşiyor.Yükselen ısı sıcaklığı arttırmak için değil,sistemdeki potansiyel enerjiyi arttırmak için kullanılıyor.Su molekülleri birbirinden uzaklaştırılıyorlar.Aynı şekilde be

Soğutma Su Sorunu Resim 1 Soğutma Su Sorunu Resim 2 Soğutma Su Sorunu Resim 3 Soğutma Su Sorunu Resim 4

n dünyadan uzaklaştırılsam,potansiyel enerjim olur, çünkü geri düşebilirim.Bu moleküllerler de aynı şekilde birbirlerine geri düşebilirler.Ama buradaki enerji aslında suyu buharlaştırmakiçin gereken enerji.Bu tarafta 100 derecede su var, sıvı halde.Ve bu tarafta 100 derecede su buharı var.Daha çok ısı ekledikçe sıcaklık artmaya devam ediyor.Ama eğer bana "ben bunları daha önce öğrendim,artık sayıları tam olarak bilmek ve ne kadar ısı gerekiyor onu öğrenmek istiyorum" derseniz,hemen buradaki bilgilere bakabiliriz.Ve bu s

ayılar özellikle farklı hallerdeki su molekülleri için.Eğer herhangi başka bir elemente veya moleküle bakarsanız elinize farklı sayılar geçer.Ama buradaki ilk sayı füzyon ısısı.Bu, 100 derecedeki suyu 100 derecedeki buza dönüştürek için gereken ısı.Yani bu çizgideki şu uzunluk, bu eksende, 333 Joule'dur.Eğer sola gidiyorsanız buz yapmak için o kadar çıkarmak gerekir.Eğer sağa gidiyorsanız suya çevirmek için o kadar eklemek gerekir.Buna füzyon ısısı deniliyor; bir şeyi eriterek birleştirdiğinizde, katı hale getirmiş olursunuz çünkü.Tabi bu ısı aynı zamanda erime ısısı olarak da adlandırılır.İkisi de aynı anlama gelen farklı kelimeler.Ama asıl önemli olan sayı, 333.Benzer şekilde bir de buharlaşma ısısı var,2257 joule/gram.2257, bu eksen üzerindeki şu uzaklık oluyor.Yani eğer elimizde bir gram 100 derecede sıvı su varsave bunu 1 gram 100 derecede su buharına çevirmek istiyorsam-- tabi burada basınca saçma sapan şeyler olmadığını düşünerek yapıyoruz, sabit basınçtayız --Böyle bir durumda sisteme 2257 joule eklemem gerekir.Eğer 100 derecede 1 gram su buharı varsa ve bunu yoğunlaştırmak istesem,sistemden bu kadar enerjiyi çıkarmam gerekir.Tamam, artık hal değişimi için gereken enerji miktarını biliyorsunuz.Ama bu bölümlere ne oldu?Bir gram buzun sıcaklığını bir derece (selsiyus veya kalvin) arttırmak için ne kadar enerji lazım?Bunu bulabilmek için özgül ısıya bakıyoruz.Bir gramlık buzu bir kalvin derece ısıtmak için 2 joule enerji gerekir.Fakat sıvı haldeyken neredeyse iki katı kadar enerji gerekir.Bir kalvin derece ısıtmak için gram başına 4 joule enerji gerekir.Buhar olduğu zamansa katı hale daha yakın.Ve şimdi bildiklerimizi kullanarak -10 derece buzdan 110 derece buhara geçmenin ne kadar enerji alacağınıbulabiliriz.Bunu bir çözelim.İlk yapacağımız şey -10 derece buzdan, 0 derece buza geçmek.Buzu 10 derece ısıtmak için ne kadar enerji gerek?Yani sıcaklıktaki değişimden bahsediyoruz.2.05 joule bölü gram kalvin (özgül ısımız)çarpı ısıtmamız gereken buzun gramıçarpı istediğimiz ısı değişimi.Özgül ısıda kalvin olduğundan 10'u da kalvin derece olarak alalım.Ya da ikisini selsiyus yapalım, evet selsiyus olarak kullanalım.Peki bu neye eşittir?Hemen hesap makinesini çıkaralım.Eski işlemi silelim.2.05 çarpı 200 çarpı 10 eşittir 4100 joule.Farklı renkle yazalım.Bu, 4100 joule.Peki, şimdi yaptığımız sadece şu bölüm.Bu uzunluk 4100 joule.Şimdi sıfır derece buzu sıfır derece suya çevirmemiz lazım.Bunun için füzyon ısısını kullanıyoruz; 333 joule/gram kalvin.Bu ısıyı ekliyoruz.Bu da 335.55 joule/gram eder.Onu da 200 gramla çarpıyoruz, eritmeye çalıştığımız miktar.335.55 çarpı 200eşittir 67110 joule.Yani bunu renkli yazalım, 67110 suya eritmek için.Şimdi buzu suya çevirdik.Şimdiyse 0 derece sudan 100 derece suya gitmemiz lazım.Bu, sıvı halinde olacaktır.Şimdi suyun özgül ısısını alalım.O da 4.178 (rakamı tam olarak doğru söylememiş olabilirim ama çok önemli değil)4.178 joule/gram selsiyus çarpı 200 gram çarpı 100 derece selsiyus.Fark ediyoruz ki selsiyus dereceler birbirini götürür ve gram birimleri de birbirlerini götürür.Ve geriye joule kalır, zaten istediğimiz de o.Ne kadar ısı, enerji lazım onu bilmek istiyoruz.Bu adımda 4.178 çarpı 200 çarpı 100eşittir -- bir saniye hata yaptım, eksiye basmışım --4.178 çarpı 200 çarpı 100 eşittir83560 joule.4 çarpı 200 eşittir 800, çarpı 100 evet bu doğru.Şimdi 100 derece su buharı ile uğraşıyoruz.Ve bunu 110 derece su buharı yapmak istiyoruz.Şimdi buharlaşma ısısını kullanıyoruz;1.89 j/g kalvin.Çarpı buharın kütlesi yani 200 gram. Bu tabi ki değişmez çünkü kütleyi arttırıp azaltmıyoruz.Çarpı sıcaklık değişimi, yani 10 derece.10 derece değişim çarpı 200 çarpı 1.89 eşittir 3780.Ve fark ettim ki büyük bir hata yapmışım!Yani aslında düzeltilemez bir hata değil, yoksa videoyu tekrar çekerdim.Fakat ben sadece 0 derece suyu 100 derece suya çevirmek için gereken enerjiyi buldum, yani şurdaki enerji.Ve burada 100 derece buhardan 110 derece buhara geçmek için gereken enerjiyi buldum, yani şuradaki kısım.100 derece suyu 100 derece buhara geçirmek için gereken bölümü atlamışım!Bu önemli bir yer.Buharı hesaplamadan önce onu buraya yazmalıydım, fakat şimdi şuraya yazacağım.100 derece suyu 100 derece buhara çevirmek için--bu işte şuradaki adım, hal değişimi.Buharlaşma ısısını, 2257 j/g, 200 gram ile çarpıyorum.Bu da 2257 çarpı 200 eşittir 451400.Onu maviyle yazalım.451400 joule.Yani bu bölüm,bizim 200 gramlık örneğimiz için 450000 j,şurasıysa 83000 j.Bu taraf 3780 j.Yani bu sisteme koyduğumuz toplam enerji, -10 derece buzdan 110 derece buhara gitmek için,tek yapmamız gereken,bu adımların hepsinde bulduğumuz bütün enerjileri toplamak.Bakalım, ve bu sefer sırayla yapacağım.-10 derece buzdan 0 derece buza geçmek için, tabi ki yine 200 gramımız var, 4100 J gerekir.4100 artı 67000 --bunu ekranın dışında yapıyorum--eşittir 67110artı 0 derece sudan 100 derece suya geçmek için 83000.Şimdi ise bu 100 derece suyu 100 derece buhara çevirmek için gereken 451000 ekliyoruz.Ve 100 derece buhardan 110 derece buhar elde etmemiz için 3700 J daha ekliyoruz.Şu an elde ettiğimiz sayı 609950 J.Yani bütün bu 200 gramlık örnekte, -10 dan 110 a kadar gitmemiz,609950 J gerektirdi.Veya 609 kilojoule.Belki "vay, ne kadar büyük sayıymış" diye düşünebilirsiniz.Ama aslında joule çok da fazla iş değil.Kilojoule yine biraz daha büyük.Yani 200 gram buzu alıp onu ocakta ısıtmak 609 kilojoule'lük ısı gerektirir.Bu evindeki ocakta kolayca yapabileceğiniz bir şey

Açıklama

Ne kadar buz -10 derece C 0 derece C aşağı su 500g almak gereklidir? Http://www.khanacademy.org/video?v=lsXcKgjg8Hs: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.8/10

  • 214
    Olumlu
  • 4
    Olumsuz
  • 37
    Yorum
  • 105378
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • bmarian22

    bmarian22

    22 Aralık 2007
  • Moto Journal

    Moto Journal

    28 Mayıs 2007
  • NextGenWindows

    NextGenWindo

    8 Kasım 2011

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?