Ergime Sıcaklığı Nedir?

Ergime nedir? Ergime sıcaklığı ne demektir? Ergime nasıl olur? Ergime gizli ısısı nedir? Bazı maddelerin ergime sıcaklıkları.

Ergime; bir katı cismin, sıcaklık ve basmç gibi etkenlerle sıvı duruma geçmesi olayıdır. Ergime olayının oluşabilmesi için katı cismin sıcaklığının, belirli bir basınç altında, yeterli bir dereceye yükselmesi gerekir. Ergimenin başladığı bu sıcaklığa “ergime noktası” ya da “ergime sıcaklığı” denir. Bu nedenle ergime olayı, cismin dış ortamdan ısı enerjisi soğurmasını gerektirir. Eğer katı cisim üzerine etki eden dış basınç sabit tutulursa cismin sıcaklığı, tamamen ergiyinceye kadar değişmez. Ergime olayının özellikleri, kristal yapılı cisimlerde daha kolay gözlenir. Ergiyen bir cismin kimyasal yapısı değişmez. Ancak genel kural olarak, ergiyen cismin kütlesi aynı kalırken yoğunluğu azalır ve bunun sonucu olarak hacmi artar. Bu kurala uymayan katı maddeler de vardır. Buz bunlardan birisidir. Ergiyen buzun hacmi, öteki katı cisimlerde görülenlerin tersine, azalır. Bunun nedeni, ısıtılan suyun yoğunluğunun 0°C ile +4°C sıcaklıklar arasında azalmasıdır. “Suyun anomalisi” adı verilen bu olaya bağlı olarak, buz (katı) haline geçen suyun hacmi artar ya da su haline dönüşen buzun hacmi azalır. Suyla doldurulmuş bir cam şişenin suyun donması sonucunda kırılması bu yüzdendir. Suyun bu özelliği, doğadaki bazı dengelerin korunması bakımından çok önemlidir. Örneğin göl ya da durgun su birikintileri, suyun anomalisinin bir sonucu olarak üst yüzeyden donmaya başlarlar. Bu durum, göldeki canlıların donmalarını önler. Doğada, sudan başka, ergiyince hacmi azalan (ya da yoğunluğu artan) başka katı maddeler de vardır. Gallium ve bizmut bunlardan ikisidir.

Ergime gizli ısısı: Bir katı maddenin 1 gramının, belirli bir sıcaklık ve basınç altında tamamen sıvı haline dönüşmesi için ona verilmesi gereken ısı miktarı. “Özgül ergime ısısı” adı da verilen ergime gizli ısısı, kalori/gr ya da kilokalori/kg birimleriyle ölçülür. Bir maddenin ergime gizli ısısı (L) bilinirse, M kg’nin tamamen ergimesi için ona verilmesi gereken Q ısı miktarı=Q (kilokalori)=M (kg)xL (kilokalori/kg) eşitliğinde hesaplanabilir. Sıvı halde bulunan 1 gr madde L kadar ısı enerjisi kaybederse katı hale dönüşür. Buna göre “ergime” ve “donma” olayları, aynı sıcaklık ve basınç altında, ısı enerjisi bakımından karşıt yönde oluşan olaylardır. 76 cm Hg basıncı altında bulunan 0°C’deki buzun ergime gizli ısısı 80 kilokalori/kg’dir. Normal basınçta, bazı maddelerin erime sıcaklıkları:

Madde Ergime sıcaklığı (0°C)

Su 0

Fosfor 44.2

Gümüş 960.5

Altın 1063

Bakır 1084

Cıva 38.9

Kalay 232

Alüminyum 658

Demir 1535

Grafit 3500

Metal L (kilokalori/kg)