Maddenin Hâl Değişimi

Maddelere doğada 3 fiziksel halde bulunurlar. Bunlar; katı, sıvı ve gaz halleridir. Maddeler çevrelerinden ısı alabilir ya da çevrelerine ısı verebilirler. Maddeler ısı alarak ya da ısı vererek bulundukları fiziksel halden başka bir fiziksel hale geçebebilirler. Maddelerin bulundukları hâlden başka bir hâle geçişine hâl değişimi denir.

Maddenin hal değişi tablosu aşağıdaki şekilde gösterilmiştir;

Suyun doğadaki fiziksel hallerinin isimleri; Katı: Buz – Sıvı: Su – Gaz: Su Buharı

1.Erime ve Donma

Katı hâldeki bir maddenin ısı alarak sıvı hâle geçmesine erime denir.

• Sıcak bir yaz gününde dondurma yerken dondurmanın ısı aldıkça eridiğini gözlemleriz.
• Buzdolabından çıkardığımız buz parçalarında bir süre sonra erime gözlenir.
• Tavada ısıttığımız tereyağında da erime gerçekle­şir.

Yukarıdaki olayların sebebi; maddelerin çevresinden aldığı ısı ile hal değiştirerek katı halden sıvı hale geçmesidir.

• Kışın kartopu oynamak için elimize kar aldığımızda ellerimiz üşür. Bunun sebebi, karın elimizdeki ısıyı alması ve erimesidir. Bu sırada elimiz de ısı kaybeder, dolayısıyla üşürüz.

Donma olayı ise erime olayının tam tersi bir olaydır. Sıvı bir maddenin ısı vererek katı hâle geçmesine donma denir.

• Kışın çok soğuklarda göllerin donması,
• Buzdolabına koyduğumuz suyun buza dönüşmesi,
• Eriyen mumun dibine süzüldükten bir süre sonra katı hale geçmesi

Yukarıda bahsedilen olayların sebebi; maddelerin çevresine ısı vermesi sonucu sıvı halden katı hale geçmeleridir.

Havadaki su tanecikleri donma sırasında havaya ısı verirler. Bu yüzden kar yağarken hava ısınır. Kar yağdıktan sonra ise kar tanecikleri ısı alarak eridiği için bu sefer de toprak ve hava soğur.

Maddelere ş­ekil verilmesinde de erime ve donma olaylarından yararlanılır. Örneğin;

• Altın, gümü­ş gibi takıların yapımında önce altın yüksek sıcaklıkta eritilir. Eritilen altın ise istenilen ş­ekildeki kalıba dökülerek dondurulur.
• Geri dönüştürülen diğer metaller de aynı şekilde önce eritilir daha sonra çeşitli kalıplara dökülerek dondurulur.
• Plastikler ve cam da ilk önce eritilerek sıvı hale getirilir, sonra istenilen kalıplara dökülüp dondurularak şekil verilir.

2.Buharlaşma, Kaynama ve Yoğuşma

Sıvı hâldeki maddelerin ısı alarak gaz hâline geçmesine buharlaşma denir.

• Elimize döktüğümüz kolonyanın bir süre sonra buharlaşması,
• Yağmur yağdıktan sonra toprağın kuruması,
• Yıkadıktan sonra astığımız çamaşırların kuruması,

Yukarıdaki olayların hepsinde sıvı haldeki maddeler çevresinden ısı alarak gaz hale geçmiş yani buharlaşmıştır.

Buharlaş­ma gerçekleş­irken madde ısı alır. Örneğin yağmurda ıslandığımızda üş­üdügümüzü hissederiz. Bunun sebebi giysilerimizdeki suyun buharla­şabilmesi için gereken ısıyı vücudumuzdan almasıdır. Giysilerdeki su buharla­şırken vücudumuz ısı verdiği için üş­üdügümüzü hissederiz.

Denizlerin ve bazı göllerin suyu tuzludur. Deniz ve göllerden alınan tuzlu suların ısıtılıp buharla­ştırılmasıyla tuz elde edilir. Reçel ve salça yapımında da buharla­ştırma i­şlemi yapılır.

Kaynama ve buharlaşma günlük hayatta genellikle karşılaştırılan terimlerdir. Bazen yanlış olarak birbirinin yerine kullanılırlar. Ancak, kaynama ve buharlaşma farklı olaylardır.

Buharlaşma hızı sıcaklığa bağlı olduğundan sıcaklık arttıkça buharlaşma hızı da artar.

Buharlașmanın en yoğun ve hızlı olduğu durum, kaynama olarak adlandırılır. Kaynamayı, sıvının her yerinde kabarcıklar hâlinde ortaya çıkan hızlı buharlaşma olarak da ifade edebiliriz. Buharlașma, ısı alan bir sıvının yüzeyinde olur. Fakat kaynama anında, sıvının sadece yüzeyinde değil her yerinden buhar çıkıșı gözlemlenir. Kaynama sıvının her tarafında gerçekleștiği için kaynama sırasında sıvının içinde kabarcık benzeri olușumlar görülür.

Buharlașma olayı her sıcaklıkta gerçekleșebilir. Fakat kaynama olayının gerçekleștiği belli bir sıcaklık değeri vardır. Örneğin deniz seviyesinde saf su 100°C’ta kaynarken, aseton 56°C’ta, metil alkol ise 65°C’ta kaynar.

Islak çamaşırlarımız bir süre sonra kendiliğinden kurur. Çamaşırlarımızdaki suyun buharlașması için hava sıcaklığının kaç derece olduğunun bir önemi yoktur. Fakat hava sıcaklığı çamaşırlarımızın kuruma süresine etki eder. Sıcak havalarda çamaşırlarımız daha çabuk kururken soğuk havalarda daha geç kurur.

Kaynama ve buharlaşma arasındaki farklar;

Gaz hâlindeki bir madde dıșarıya ısı verdiğinde sıvı hâle geçer. Maddenin bu șekilde sıvı hâle geçmesine yoğuşma denir.

• Yemeğin pișmesi sırasında tencerenin kapağında olușan damlacıkları fark etmișsinizdir.  Yemekten çıkan su buharı çok sıcaktır ve daha soğuk olan kapağa çarptığında aniden hâl değiștirir. Yemekten çıkan su buharının bu șekilde su damlacıklarına dönüșmesi yoğușma olayına örnektir.
• Kıșın pencerelerinizin iç tarafında su damlacıklarının oluștuğunu görürsünüz. Benzer șekilde, buzdolabından çıkardığınız șișenin dıșında da kısa sürede damlacıklar olușur. Bu olayların sebebi, odada bulunan sıcak havadaki su buharının soğuk maddeye çarptığında yoğușmasıdır.
• Sabah yaprakların üzerinde oluşan çiy taneleri yoğuşmaya örnektir. Havada bulunan su buharı soğuk yüzeyle karşılaşınca yoğuşur ve çiy tanelerini oluşturur. Benzer şekilde bulutlar soğuk havayla karşılaştığında yağmurun oluşması yoğuşma olaylarıdır.

3.Süblimleşme ve Kırağılaşma

Maddeler hal değiştirirken Katı-Sıvı-Gaz ya da Gaz-Sıvı-Katı sırasını izlemek zorunda değildirler. Katı hâldeki bir maddenin ısı alarak sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâline geçmesine süblimle­şme denir.

• Süblimleşmeye örnek olarak kuru buz olarak bilinen katı haldeki karbondioksit gazıdır. Dondurulmu­ş ürünlerin sevkiyatında ürünlerin erimemesi için kuru buz kullanılır. Kükürt ve iyot süblimleşen diğer maddelerdir.
• Evlerde yün ve kumaşları güvelerden korumak için kullanılan naftalinler erimeden gaz hale geçer yani süblimleşir.
• Tuvaletlerde kullanılan bazı koku giderici kalıplar da erimeden süblimleşen maddelere örnek verilebilir.

Süblimleşmenin tersi kırağılaşmadır. Gaz hâldeki maddenin ısı vererek doğrudan katı hâle geçmesine ise kırağılaşma denir.

• Kükürt, iyot, kuru buz (katı karbon dioksit), naftalin vb. maddeler süblimleşen maddelerdir.
• Kırağı ve kar gibi doğa olayları kırağılaşma sonucu oluşur. Bulutları oluşturan su buharı ani soğuk havayla karşılaştığında kar şeklinde yağar. Çok soğuk havalarda su buharının yaprakların, çimenlerin, arabaların üzerinde buz kristalleri meydana getirmesi kırağılaşmaya örnektir. Ayrıca yükseklerde uçan uçakların çıkardıkları su buharı, o yükseklikte sıcaklığın düşük olmasından dolayı aniden donar. Uçağın geçtiği kısımlardaki izler kırağılaşma sonucu oluşur.

Maddenin Hâl Değişimi ve Su Döngüsü

• Yeryüzündeki sular, güneşin etkisiyle ısınarak buharlaşıp gaz hâline geçer. Gaz hâlinde olan su buharı atmosferde soğuk havanın etkisiyle yoğuşup sıvı hâle geçer.

• Yoğuşma sonucu bir araya gelerek ağırlaşan su damlaları yeryüzüne yağış olarak düşer. Suyun hiç durmadan devam eden bu serüvenine su döngüsü adı verilir.
• Sadece suların buharlaşmasının yanında, terleme ve solunum gibi olaylar sonucu açığa çıkan su buharı da su döngüsüne katılmaktadır.

_{Faydalanılan Kaynaklar:}

_{https://www.freepik.com/vectors/water
https://www.eba.gov.tr/
Milli Eğitim Bakanlığı (2018) Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı, MEB Yayınları, Ankara
Akter, Seval, Hatice Betül Arslan ve Meltem Şimşek, Ortaokul ve İmam Hatip Ortaokulu Fen Bilimleri 5 Ders Kitabı, Ankara: Devlet Kitapları, 2019.
Ünver, Ender, Murat Volkan Yancı ve Zafer Arslan, Ortaokul ve İmam Hatip Ortaokulu Fen Bilimleri 5 Ders Kitabı, Ankara: SDR Dikey Yayıncılık, 2019.
Civan, Bora ve Özge Biltekin, Açıköğretim 5.Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Ankara: MEB, 2021.
https://www.bilfenyayincilik.com/assets/etkinlik_cozumleri/5_SINIF_FEN_F...}