Termodinamik

Göller Neden Yüzeyden Donmaya Başlar?

0
Göller Neden Yüzeyden Donmaya Başlar-Mühendistan

Göller neden yüzeyden donmaya başlar? Bu sorunun cevabını hiç merak ettiniz mi? Bu yazımızda suyun özel durumunun bir sonucu olan bu durumu açıkladık.

Su ve Suyun Özel Durumu

Molekülleri arasında benzersiz bir etkileşimi olan su diğer sıvılardan oldukça farklıdır. Su, diğer sıvılarla kıyaslandığı zaman en yüksek yüzey gerilimine sahip olan sıvıdır. Ayrıca yüksek kaynama noktasına sahip olması ve mükemmel bir çözücü olması suyu diğer sıvılardan çok farklı kılan özelliklerdir.

Maddeler soğutulduğu zaman taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi düşer. Düşük kinetik enerjiye sahip olan bu tanecikler de daha düşük hacim kaplayarak maddenin yoğunluğunu arttırır. Su 4 °C ‘ye kadar soğutulduğu zaman yoğunluğu artar.

Su molekülleri hidrojen ve oksijen atomlarından oluşmaktadır ve bu moleküller birbirlerine kovalent bağlarıyla bağlıdır. Su molekülleri arasında kısmı eksi yüke sahip oksijenle, kısmı artı yükse sahip olan hidrojen atomları arasında görece zayıf bir hidrojen bağı meydana gelir. Suyun sıcaklığı 4 °C ‘nin üstündeyken tanecikleri içerisinde baskın kuvvet kinetik enerjisidir.

Yani taneciklerin hareketliliği aralarındaki hidrojen bağlarının zamanla koparak, farklı diğer moleküller arasında tekrar oluşmasına sebep olur. Sıcaklık 4 °C ‘ye geldiğindeyse hidrojen bağlarının enerjisi ile, moleküllerin kinetik enerjisi eşitlenmiş olur. Su tam da bu noktada, mümkün olan en düşük hacimdedir dolayısıyla da yoğunluğu da en yüksek değerdedir.

İlgini Çekebilir  Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrimi

Suyun benzersiz özellikleri sıcaklığı 4 °C ‘nin altına düşünce ortaya çıkar. Kinetik enerjisi artan su molekülleri birbirlerine yaklaşmak yerine, düzgün ve boşluklu yapılar meydana getirerek hacmini arttırır. Su donma noktasına geldiğinde ise katılaşırken, içi boş olan altıgen yapıda kararlı kristal yapılar oluşturur.

Göller Neden Yüzeyden Donmaya Başlar?

Düşük kütleye sahip olan su daha hızlı soğur bu sebeple de göllerde donma olayı gölün kenar kısmındaki derinliği az dolayısıyla kütlesi az olan sığ bölgelerden başlayarak merkeze doğru gerçekleşir. Donan 4 °C altı bu suyun yoğunluğu düşük olduğu için yüzeyde kalır. Yüzeyin altında da 4 °C sıcaklıkta sıvı halde yoğun su bulunur.

Göl yüzeyinde oluşan buz tabakası da, sıvı halde bulunan suyun sıcaklığının atmosfere kaçmasını büyük oranda önler. Ayrıca daha düşük sıcaklıktaki buz tabakası ile sıvı suyun arasında bir ısı transferi olsa da suyun kütlesi ve hacmi buz tabakasına göre çok daha fazla olduğundan buz tabakası bu suyu soğutamaz.

Kaynak: Tübitak Bilim ve Teknik Kasım Sayısı

İlgini Çekebilir  Termodinamiğin İkinci Yasası ve Entropi
Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

Saç Ekiminde Yeni Dönem: Sedasyonlu (Narkozlu) Saç Ekimi

Önceki Yazı

Almanya’da Nükleer Atık Problemi Büyüyor!

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Termodinamik