Donma 

Donma: Sıvı bir maddenin ısı enerjisi vererek katı hale dönüşmesine donma denir. Sıvının katı hale geçmeye başladığı sıcaklık noktasına ise donma noktası denir. Donma olayı süresince sıcaklık sabit kalır.

Bir maddenin sabit basınçta erime ve donma noktaları aynıdır. Buzun 0 ºC eriyip, suyun 0º C’ de donması gibi.

 DONMALAŞMA Sıvıları soğumaya bırakırsak ve­ya soğutursak, belli bir sıcaklığa ka­dar sıvı hallerini değiştirmeden soğur sonra bu belli sıcaklıkta, sıvı halinden katı hale geçer ve daha sonra (tümü katı hale geçince) da soğumaya de-
vam edebilir. Bir cismin, sıvı halden katı hale geçtiği sıcaklık derecesine o cismin donma veya katılaşma noktası denir.
Deney 1- Deney tüpünde erittiği­miz naftalini soğumaya bırakalım.Sı­caklığı 80°C’ye inince, katılaşmaya başladığını ve katılaşma sona erince­ye kadar sıcaklığın değişmediğini gö­rürüz. Tamamen katılaştıktan sonra daha aşağı sıcaklıklara kadar soğutu-labilinir.
Deney 2- Bir kaba kar veya buz dolduralım. Bunun içine de tuz karış­tıralım. Bu suretle sıcaklığı 0°C’nin altında olan bir karışım elde ederiz. Daha küçük başka bir kaba da su ko­yup elde ettiğimiz karışımın içine bu su kabını koyalım. Bir termometre yardımıyla suyun sıcaklığının gittikçe azaldığını gözleriz. Suyun sıcaklığı 0°C’ye düşünce su donmaya başlar. Donma sona erinceye kadar termo­metrenin 0°C’yi gösterdiği görülür. Donma sona erdikten sonra sıcaklığı daha da düşürülebi li ni r (- derecelere)
Bu deneyler, cisimlerin donma sıcaklıklarının erime sıcaklıklarına eşit olduklarını ve donma sona erince­ye kadar, sıcaklığın değişmediğini göstermektedir. Bu durum (donma süresince sıcaklığın değişmemesi) donan cismin ısı yaymasıyla olabilir. Donma süresince ısı yayılmasaydı ci­sim donma (veya katılaşma) sırasında soğurdu.Donma kanunu: Her sıvı kendine mahsus belirli bir sıcaklıkta donmaya başlar. Donma sona erinceye kadar sıcaklık değişmez, sabit kalır.
Aynı cisimler için,
Donma ısısı = Erime ısısı dır. Bu eşitliğin anlamı şudur: Bir cisim erirken aldığı ısıyı donarken aynen geri verir. Bir başka deyişle bir cisim donarken verdiği ısıyı erirken geri alır. Bu durumda CC’de bulunan 1 gr su 80 calori vermedikçe 1 gr. buz hali­ne dönüşemez. (Suyun donma ısısı veya buzun erime ısısı 80cal.dir.) Ge­ne 1 gr. buz 80 calori almadıkça 1 gr su haline dönüşemez.
Donma ısısı:
Bir sıvının, 1 gramlık bir parçası­nın donma sıcaklığında, sıcaklığı de­ğişmeden katı haline geçinceye kadar bıraktığı ısı miktarına donma ısısı de­nir. Donmada hacim değişmesi:
Erimiş naftalin veya erimiş para­fini soğutursak donma sonunda üst yüzde bir çöküntü meydana gelir.Bundan katılaşma sırasında hacmin küçüldüğü anlaşılır. Kristal yapılı ol­mayan birçok maden ve alaşımlarda da aynı özelliğe rastlanır.
Bir su şişesini tamamiyle doldu­rup ağzını sıkıca kapatıp buzdolabının buzluğuna koyarsak bir müddet son­ra şişenin patladığını (veya kırıldığın-nı) görürüz. Bunun sebebi, su donar­ken hacmi büyüdüğünden ilk hacmi­ne sığamadığından şişeyi kıracak ve­ya patlayacaktır. Bu durumda suyun hacminde yaklaşık onda birlik (1/10 = 0,1) bir artma (büyüme) olur.
Eğer 1 cm su dondurursak yaklaşık olarak 1,1 cm3 buz elde ederiz. Kışın içlerindeki suların donmasıyla testile­rin su borularının, su saatlerinin ara­baların su soğutmalı kısımlarının., parçalandıklarını görmüş veya duy­muşuzdur. Kış aylarında meydana gelecek donma olayları, kayaların ara­larına girmiş olan (çatlaklarına, kırık­larına v.b) suların donması i le meyda­na gelen hacim büyümelerinin or­taya çıkardığı büyük kuvvetlerle par­çalanırlar.Donma olaylarında basıncın etkisi:
Donma erimenin ters] olduğuna göre erime sırasında basıncın etkisi donma sırasında ters olarak -izlenir. Erime sırasında hacim genleşen (bü­yüyen) ve hacimce küçülen cisimlerde basınç aynı etkiyi yapmaz. Basınç genleşmeyi zorlaştıracağı için, erime sırasında genleşen cisimler basınç al­tında daha zor erirler. Erime sırasın­da hacimleri küçülen cisimler ise da­ha kolay erir. Aksine donma sırasında hacmi büyüyen cisimlerde (su gibi) ise basınç donmayı zorlaştırır. Kışın yerde ezilen karın eridiğini ve basınç kalkınca tekrar donduğunu hepimiz gözlemişizdir. Kar kuvvetle sıkıldığı zaman kısmen erir ve kendi haline bı­rakılınca tekrar donar. Genel olarak kar ve buz üzerindeki basınç arttırı-lınca sıcaklık yükseltiImediği halde erime olur. Buz büyük basınç altında 0°C’nin altındaki sıcaklıklarda da erir Eksi (-) derecelerdeki soğuk buz-üzerine bir metal bilye koyalım ve bü­yük bir kuvvetle sıkıştıralım. Bir müddet sonra buyanın buzun dibine gittiği görülür. Bu olayda, üzerindeki basınç arttırılan buz evvela erimiş ba­sınç kalkınca da tekrar donmuştur.
Bir buz parçası alalım ye iki des­tek arasına yerleştirelim. Üzerinden geçen bir telin uçlarına büyük ağırlık­lar asalım. Bu ağırlıklarla aşağıya doğru çekilen tel bir müddet sonra buzdan geçerek aşağı iner. Fakat buz iki parçaya ayrılmaz. Zira, telin yaptı­ğı basınç nedeniyle düşük (alçak) ba­sınçta eriyen buz, basınç kuvvetinin kalkmasıyla suyun tekrar donmasıyla birbirlerine yapışmıştır. Buzun erime noktası basıncın 1 atmosfer artmasına karşılık 0,0075 °C alçalır.
Eriyen buzun hacmi küçüldüğün­den basınç artması bu hacim küçül­mesini kolaylaştıracağı için buzun erimesi hızlandırılmış olur ve daha düşük sıcaklıkta erime elde edilir.