Sıcak bir yaz gününde buz gibi bir içeceği bir bardağa dökün ve yakında bardağın dışında su damlacıkları oluşacaktır. Camdaki bu yoğuşma nasıl oluyor ve su nereden geliyor? Maddenin hallerini ve evrelerini anlamak bu soruları yanıtlar.
Maddenin halleri
Maddenin üç halini düşünün: katı, sıvı ve gaz.
İçinde katı, parçacıklar yapı taşları gibi birbirine yakın paketlenir ve belirli bir şekle sahiptir. Katının parçacıkları fazla hareket etmeyecek, ancak sürekli hareket halindeki elektronlar gibi atom altı parçacıklardan bir titreşime sahip olacaklar.
sıvılar bir kabın şekline uyacaktır - sıvının kabı doldurduğu bardağa dökülen buz gibi bir içecek gibi. Sıvılarda parçacıklar gevşek bir şekilde paketlenir ve birbirlerinin etrafında akabilir.
gazlar belirli bir şekli yoktur ve bir kabı dolduracak şekilde genişler. Gaz halindeki parçacıklar arasında o kadar çok boşluk vardır ki, parçacıklar nadiren birbirleriyle temas eder.
Maddenin Halleri: Hal Değişimleri
Su, sıcaklığa bağlı olarak maddenin üç halinden geçebilir. Buzda katı, sıvı suda ve su buharında gaz halinde bulunabilir.
Maddenin hallerinin nasıl birbirinin içine geçtiğini aşağıdaki akış şemasını göz önünde bulundurun; bunun gerçekleştiği süreçler şöyle adlandırılır:
Katı → içinde erime → sıvı → olur buharlaşma → gaza dönüşür
Tersi ise:
Gaz → içinde yoğunlaşma → sıvı → olur dondurucu → katıya döner
Dikkat edin yoğunlaşma süreci gazın sıvıya dönüşmesidir. Su ile bu, su buharının sıvı suya dönüştüğü anlamına gelir.
Yoğunlaşma kimyası tanımı, bir maddenin gaz halinden sıvı hale dönüşme sürecidir. Bu süreç, çoğunlukla sıcaklıktaki bir değişiklikten değil, aynı zamanda basınçtan da kaynaklanır.
Yoğuşma Süreci ve Enerji
Gazın sıvıya dönüşmesi için akış şemasını gözden geçirin:
Gaz → yoğuşmada → sıvıya dönüşür
Ayrıca moleküllerin hem gaz hem de sıvı halde nasıl hareket ettiğini hatırlayın. Bir gazda tanecikler yüksek kinetik enerjiye sahiptir. Bir sıvıda daha az kinetik enerjiye sahiptirler. Bir gazın sıvı hale gelmesi için enerji kaybetmesi gerekir.
Gaz halindeki su molekülleri ısı enerjisini kaybeder, hareketlerini yavaşlatır ve bir sıvı oluşturmak üzere birbirine "yapışmaya" başlar.
Yoğunlaşma: Su Döngüsü
Camın üzerinde su boncukları belirdi ve tanımdan bu şu anlama geliyor: su buharı cam yüzeyde sıvıya yoğunlaşmıştır.
Bu su buharı, açık günlerde bile havada her zaman bulunur. Su havada her zaman yoğuşur ve buharlaşır (yoğuşmanın tersi). Su döngüsünü yoğuşma noktasında kavramak, suyun soğuk bir bardakta nasıl oluştuğunu anlamada yardımcı olabilir.
Su döngüsünde, daha soğuk olan üst atmosfere itilen su buharı, buharlaşma hızını yoğuşma hızının altına düşürür. Yoğuşma daha hızlı gerçekleşir ve gaz halindeki su molekülleri, havada uçuşan minik etrafında yoğunlaşır. daha fazla sıvı su toplayarak büyüyebilen küçük damlacıklar oluşturmak için toz, tuz ve duman parçacıkları moleküller.
Camda Yoğuşma
Daha soğuk olan üst atmosfere benzer şekilde, örneğimizdeki cam başlangıçtan itibaren soğuduğundan içeceğin içindeki buz, yoğunlaşmanın daha yüksek oranda gerçekleştiği bir sıcaklığa ulaşır. buharlaşma. Sıcak bir günde bile ve sıcak hava, soğuk havadan daha fazla su buharı tutabilse de, havanın ne kadar su buharı tutabileceğinin bir üst sınırı vardır.
Parçacıkların hareketi, yoğuşma hızındaki bu artışı açıklayabilir. Sıcak hava soğuk camla temas ettiğinde, sıcak havadan soğuk cama ısı aktarılır. Çevredeki havadaki ısı kaybı, camdaki su buharının enerji kaybetmesine neden olur. Enerji kaybolduğunda, su buharı cam üzerinde yoğuşarak sıvıya dönüşür.
Buz içeceğin içinde eridiğinde, bardağın içindeki sıvının sıcaklığı ve çevreleyen hava dengeye gelecek ve bardakta yoğuşma oluşmayacaktır.