Madde, doğada sıcaklık ve basınca bağlı olarak farklı fiziksel hallerde bulunabilir. Bu fiziksel haller şunlardır:
-Katı hâl
-Sıvı hâl
-Gaz hâl
Madde genel olarak düşük sıcaklıklarda katı halinde, yüksek sıcaklıklarda ise gaz halinde bulunmayı tercih eder.
Maddenin Halleri
Maddeler, bulundukları sıcaklık ve basınç koşullarına göre katı, sıvı, gaz veya plazma halinde bulunur. Maddelerin fiziksel hallerinin genel özelliklerini şu şekilde sıralayabiliriz.
[one_third]
Katı Hal
-Katı haldeki maddenin belirli bir hacmi ve şekli vardır.
– Katı halde maddeyi oluşturan atom, molekül veya iyonlar arası boşluklar çok azdır.
– Katı hal, maddenin en düzenli halidir.
– Katı hal, maddenin en düşük enerjili halidir.
– Katı hal, tanecikler arasındaki çekim kuvvetlerinin en fazla olduğu haldir.
– Katı hal, akışkan olmadığı için tanecikleri sadece titreşim hareketi yapar.
– Katı halde maddelerin hacimleri basınçla değişmez.
(Tanecikler arası boşluklar çok az olduğu için sıkıştırılamaz veya çok az sıkıştırılabilir.)
[/one_third]
[one_third]
Sıvı Hal
-Sıvı halde, maddeler konuldukları kabın doldurdukları kadar kısmının şeklini alırlar.
– Bir maddenin sıvı hali katı haline göre daha düzensiz, gaz haline göre ise daha düzenlidir.
-Bir maddenin sıvı hali katı halinden daha yüksek enerjili, gaz halinden ise daha düşük enerjilidir.
– Sıvı halde maddeler akışkan olup sıvıyı oluşturan tanecikler birbiri üzerinde kayarak hareket ederler.
-Sıvı halde maddelerin hacimleri basınçla değişmez.
(Tanecikler arası boşluklar çok az olduğu için sıkıştırılamaz veya çok az sıkıştırılabilir.)
[/one_third]
[one_third_last]
Gaz Hal
-Maddenin gaz halinin belirli bir şekli olmayıp bulunduğu kabın her tarafına homojen dağılır ve kabı tamamen doldurur.
– Gaz halinde maddenin tanecikleri (atom, molekül vs) arasındaki çekim kuvvetleri ihmal edilir..
-Bir maddenin gaz hali, katı ve sıvı haline göre daha düzensizdir.
– Bir maddenin gaz hali, katı ve sıvı haline göre daha yüksek enerjilidir.
– Gaz hali oluşturan tanecikler arasında büyük boşluklar olduğundan hacimleri, basınçla büyük oranda değiştirilebilir.
[/one_third_last]
Su Döngüsünün Önemi
Güneş enerjisi sayesinde deniz, göl ve akarsulardan buharlaşan su havaya karışır. Bu maddenin, sıvı halinden gaz haline geçişine örnektir.
Atmosfere yayılan su buharı, havada yağmur, kar veya dolu şeklinde yeryüzüne geri döner. Bu da maddenin gaz halinden katı ve sıvı hâline geçişine örnektir.
Yeryüzünde toplanan yağmur suları, kar ve buzların erimesinden oluşan sular, yer altı suları ile birleşerek akarsu, göl ve denizleri besler. Su döngüsü olarak adlandırdığımız bu döngü, canlıların hayatı ve yeryüzünün şekillenmesi açısından çok önemlidir. Bu döngü ile canlılara ve doğal yaşama sürekli taze ve temiz su sağlanmış olur.
Su, farklı fiziksel hâllerde insan yaşamı ve doğal dengenin devamı için değişik faydalar sunar.
Sıvı halde suyun bazı kullanım alanları
-İnsan ve hayvanların içmesi için kullanımı
– Bitkilerin sulanması amacıyla kullanımı
– Temizleme amacıyla kullanımı
– Taşımacılık (gemi, tanker vs) amacıyla kullanımı
Katı halde suyun (buz) bazı kullanım alanları
-Deniz ürünlerinin (balık, kalamar vs) sevkiyatı ve depolanması amacıyla kullanımı
-Kutu, şişe vs meşrubatlarını soğutma amacıyla kullanımı
– Süt, komposto, ayran vs kazanlarını k ısa süreli soğutma amacıyla kullanımı
LPG (Sıvılaştırılmış Petrol Gazı)
LPG, endüstride petrolün damıtılması ile elde edilen bir gaz karışımının sıvı hâlidir. Bileşimi ülkeden ülkeye değişebilen LPG nin Türkiye’deki bileşimi %70 bütan, %30 propandır.
Ülkemizdeki taşıtların %40’ı LPG kullanmaktadır. Normal şartlarda 250 litre hacim kaplayan gaz karışımı, sıvı hale getirildiğinde yaklaşık bir litre hacim kaplar. LPG nin depolanması ve taşınması gaz hâle göre çok daha kolaydır. Bu nedenle sıvı hali tercih edilir. 3 – 4 atmosfer basınç altında sıvılaştırılabilir.
LPG nin depolanması ve taşınması sırasında hal değişiminden yararlanılır.
LNG (Sıvılaştırılmış Doğal Gaz)
Doğal gaz (NG), petrol yataklarının üstünde biriken büyük kısmı metan olan, az miktarda etan ve su buharı bulunduran bir gaz karışımıdır.
Doğal gazın boru hatları ile teknik ve ekonomik olarak taşınmasının mümkün olmadığı durumlarda gemi ve tankerlerle taşınır. Bunun için sıvılaştırılır ki taşınması kolay olsun.
Doğal gazın sıvı hale geçmesi için, sıvı azot ile düşük sıcaklıklara kadar soğutulur.
Deodorantlardaki İtici Gazlar
Deodorantların metal ambalajlarına doldurulan itici gazlar, sıvısı ile dengede olan propan, n – bütan, isobütan, karbondioksit gibi renksiz ve kokusuz gazlardır. Deodorantın düğmesine basıldığında bu gazların üzerindeki basınç azalır. Üzerindeki basınç azalan deodorant bu gazlarla birlikte büyük bir hızla ortama ince zerrecikler halinde püskürtülür.
Soğutucularda Kullanılan Gazlar
Buzdolabı, derin dondurucu ve klimalarda soğutma işlemi yapılırken maddelerin hal değişiminden faydalanılır. Bu tür araçlarda soğutma amaçlı olarak tetraflor-etan, azot, freon, amonyak gibi maddeler kullanılır. Bu maddeler aygıt içinde kapalı devre dolaşım halindedir. Dolap dışında borularda sıvı halde olan bu maddeler dolap içinde gaz hale geçmekte ve buharlaşırken gerekli olan ısıyı aygıtın (buzdolabı veya derin dondurucu) içinden almakta ve bu sırada aygıtın içi soğumaktadır.
Bu şekilde buharlaşırken ortamdan ısı alarak ortamın sıcaklığını düşüren maddelere soğutucu akışkanlar denir.
Havadan Oksijen ve Azot Eldesi
Hava, başlıca azot (N2), oksijen (O2) ve argon (Ar) dan oluşan bir gaz karışımıdır.
Sıvı azot; ilaç, gıda gibi soğukta korunması gereken ürünlerin muhafazasında soğutucu olarak kullanılır.
Oksijen; çelik endüstrisinde demirdeki karbon, fosfor, kükürt gibi demirin kalitesini azaltan maddeleri yakıp gaz haline getirmek için kullanılır. Ayrıca solunum güçlüğü çeken hastalara oksijence zenginleştirilmiş bir gaz karışımı verilir.
Argon ise kimyasal tepkime vermeyen bir gazdır. Havadan kolay etkilenen maddeler argon içinde saklanır.
Havadan azot, oksijen ve argon elde etmek için hava yüksek basınç altında soğutulup sıvılaştırılır. Daha sonra sıvılaştırılan hava kontrollü olarak ısıtılıp buharlaştırılır. Bu işlemde kaynama noktası en düşük olan azot ilk olarak, sonra argon en son olarak da oksijen elde edilir.
1 yorum:
Write yorumSagol abi
ReplyEmoticonEmoticon