Üçlü Nokta: Maddenin Üç Halinin Buluşması
Yayınlanma Tarihi 20/04/2017 23:53
Deneysel Yoğun Hal Fiziği
Son Düzenlenme 25/03/2019 00:30
2. Editör Şule Ölez
Bu türev bir içeriktir. Yani bu yazının omurgası, Curiosity isimli kaynaktan alınmıştır; ancak anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından güncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası üzerine kendi örneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş, içeriği zenginleştirmiş ve/veya çeşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.
Sizce bir sıvı aynı anda hem kaynayıp hem de donabilir mi? Üçlü nokta esnasında bu gayet mümkün!
Maddenin hallerini bilmeyenimiz yoktur: Katı, sıvı ve gaz. Bir de plazma hali. (Plazma, maddenin aşırı ısınması sonucu iyonların ve elektronların serbestçe dolaşabildiği duruma denir.) Bunların haricinde çok uç koşullarda gerçekleşen Bose-Einstein Yoğunlaşması gibi maddenin diğer halleri de bulunur. (Bose-Einstein Yoğunlaşması için şu yazımıza bakılabilir). Ancak biz burada yazımızın konusuyla ilgili olarak sadece katı, sıvı ve gaz hallerinden bahsetmekle yetineceğiz.
Gündelik hayatımızda en aşina olduğumuz maddelerden biri olan su, katı haldeyken “buz”; gaz haldeyken “buhar”; sıvı haldeyken, elbette, “su”dur. Peki bir maddede üç halin (katı, sıvı ve gaz) aynı anda gözlenebileceğini biliyor muydunuz? İşte bu üç halin, akıl almaz şekilde, aynı anda bir arada bulunmasına “üçlü nokta” diyoruz.
Üçlü nokta esnasında bir sıvı aynı anda hem kaynar hem de donar. Peki bu nasıl mı olur? Aslında bu durum, sıcaklığın ve basıncın maddenin üç halini bir denge (termodinamik denge) durumunda tutmasından kaynaklanır. Diğer bir deyişle üçlü nokta, maddenin herhangi bir halinin bir diğerine dönüşmeye çalışmadığı durumu anlatır. Şöyle ki kaynayan sıvı, yüksek enerjiye sahip moleküllerin gaz olarak yükselmesine sebep olur fakat bu durum, aynı anda, kaynayan sıvının ısısını düşürerek sıvının donmasını sağlar. Bu çevrim, söz konusu madde kendisi için geçerli üçlü nokta sıcaklık ve basınç değeri koşulu altında olduğu sürece devam eder.
Aşağıdaki videoda üçlü nokta civarında sikloheksan (Cyclohexane) maddesinin katı, sıvı ve gaz halleri arasındaki müthiş dansı izleyebilirsiniz. Tam üçlü nokta esnasında ise bu maddeyi hem donuk hem de kaynar vaziyette görebilirsiniz. (Sikloheksanın üçlü nokta sıcaklık ve basınç değeri 6,33 °C, 5.388 kilopaskaldır.)
Su için üçlü nokta sıcaklık ve basınç değeri 0,01°C ve .006 atm basıncı olup suyun üç halini bir arada görmek için ise aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz. (Video dili İngilizcedir.)
Türev İçerik Kaynağı: Curiosity
Wikipedia. Cyclohexane (Data Page). (2017, Ağustos 16). Alındığı Tarih: 21 Şubat 2019. Alındığı Yer: Wikipedia
Wikipedia. State Of Matter. (2019, Ocak 25). Alındığı Tarih: 21 Şubat 2019. Alındığı Yer: Wikipedia
Doğal Bilimler > Fizik > Yoğun Hal Fiziği > Deneysel Yoğun Hal Fiziği