Tepkimelerde Meydana Gelen Enerji Değişimi ve Maddelerin Enerji Kaynağı Olma Potansiyeli
KİM.11.1.1. Fiziksel ve kimyasal değişimlerdeki enerji farkını endotermik ve ekzotermik olma açısından karşılaştırabilme · KİM.11.1.2. Farklı maddelerin enerji kaynağı olma potansiyelini bilimsel verilerle sorgulayabilme
- Termodinamiğin 1. yasasına (enerjinin korunumu) göre enerji yoktan var edilemez, vardan yok edilemez; tepkimelerde kimyasal enerji ısıya veya mekanik işe dönüşür.
- Bir maddenin yakıt olarak enerji potansiyeli; birim kütlesi (kJ/g) veya molü yandığında açığa çıkardığı ısıl değerle belirlenir; hidrojen (H2) en yüksek ısıl değere ve sıfır karbon salımına sahiptir.
- Besinlerin fizyolojik enerji değerleri (karbonhidrat ve protein ~17 kJ/g, yağlar ~38 kJ/g) hücresel solunumdaki biyokimyasal ekzotermik yanma tepkimelerinden kaynaklanır.
Sol sütundaki yakıt ve enerji kavramlarını sağ sütundaki kimyasal özellikleriyle eşleştiriniz.
Tabloda verilen yakıt türlerini, yanma ürünlerini ve çevreye etkisini inceleyerek boş hücreleri tamamlayınız.
| Yakıt Türü | Temel Yanma Ürünü | Çevresel Etkisi ve Karbon Salımı |
|---|---|---|
| Hidrojen gazı (H2) | Yalnızca su buharı (H2O) | Sıfır karbon salımı, çevre dostu temiz yakıt |
| Metan gazı (CH4) | Karbondioksit (CO2) ve su (H2O) | Kömüre göre daha düşük karbon salımlı fosil yakıt |
| Taş kömürü | CO2, SO2, kül ve partikül | Yüksek sera etkisi, hava kirliliği ve asit yağmuru |
| Biyoetanol (Biyokütle) | Karbondioksit ve su buharı | Döngüsel karbon dengesine sahip yenilenebilir yakıt |
Görseldeki yakıt verimliliği tablosuna göre, birim kütlesi (1 gramı) yandığında en yüksek ısı enerjisini açığa çıkaran ve sera gazı oluşturmayan en temiz enerji kaynağı hangisidir?
- ALinyit kömürü
- BHidrojen gazı (H2)
- CDoğal gaz (Metan - CH4)
- DBenzin (Oktan - C8H18)
Görseldeki termodinamik enerji dönüşüm şemasına göre enerjinin yoktan var edilemeyeceğini ifade eden ilke nedir?
Besinlerin insan vücudunda yakılması sonucu elde edilen fizyolojik enerji değerleri göz önüne alındığında, 10 gram yağın vücuda sağladığı enerji yaklaşık kaç kilokaloridir? (1 g yağ ≈ 9 kcal)
- A40 kcal
- B90 kcal
- C180 kcal
- D380 kcal
Maddelerin enerji potansiyeli ve yakıt özelliklerine ilişkin ifadeleri Doğru (D) veya Yanlış (Y) olarak işaretleyiniz.
| D | Y | |
| İyi bir yakıtın tutuşma sıcaklığı makul seviyede, ısıl değeri ise yüksek olmalıdır. | ✓ | |
| Fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan gazlar asit yağmurlarına yol açmaz. | ✓ | |
| Yağlar karbonhidratlara göre birim gram başına yaklaşık iki kat daha fazla enerji verir. | ✓ | |
| Kimyasal tepkimelerde açığa çıkan enerji daima kaybolarak evrenden yok olur. | ✓ |
Bir kimyasal yakıtın laboratuvarda ısıl değerinin bomba kalorimetresi ile belirlenmesi adımlarını sıraya koyunuz.
- 4Q = C·Δt bağıntısıyla yakıtın gram başına açığa çıkardığı ısıl değerin hesaplanması
- 1Hassas terazide tartılmış yakıt numunesinin yanma hücresine yerleştirilmesi
- 3Yanma ısısının kalorimetre suyuna geçmesiyle termometredeki sıcaklık artışının kaydedilmesi
- 2Hücreye saf oksijen gazı verilerek numunenin elektrik arkıyla tutuşturulması
Fosil yakıtların kontrolsüz tüketiminin küresel boyutta yarattığı en büyük iklimsel tehdit nedir?
Geleceğin enerji stratejilerinde hidrojen yakıtının fosil yakıtlara göre iki üstünlüğünü yazınız.
Sol sütundaki yakıtları sağ sütundaki birim gram ısıl değerleriyle eşleştiriniz.
Enerji içecekleri ve fizyolojik enerjiye ilişkin ifadeleri Doğru (D) veya Yanlış (Y) olarak işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Enerji içecekleri yüksek kafein ve şekerle geçici uyarılma sağlar, besin değeri taşımaz. | ✓ | |
| Hidrojen yakıt pilleri elektrik üretiminde kimyasal enerjiyi doğrudan elektriğe çevirir. | ✓ | |
| Bütün fosil yakıtlar yanarken atmosfere eşit miktarda karbondioksit bırakır. | ✓ | |
| Termodinamiğin 1. yasasına göre izole bir sistemin toplam enerjisi sabit kalır. | ✓ |
İpuçlarındaki kavramları kutulara yazınız. Numaralı kutulardaki harflerle şifre kavramı bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: YAKIT