6 MADDE VE ÖZELL KLER
TERMOD NAM K MODEL SORU 1 DEK SORULARIN ÇÖZÜMLER MODEL SORU 2 DEK SORULARIN ÇÖZÜMLER 1. Birbirine temasdaki iki cisimden s cakl büyük olan s verir, küçük olan s al r. ki cisim bir T s - cakl nda dengeye gelir ve enerji al flverifli durur. Bu duruma s l denge denir. 1. Plastik köpük, cam yünü, çift caml pencerelerdeki hava bofllu u ve tahta bak r tavaya göre s iletimleri daha azd r. Bak r tava s y en iyi iletir. 2. S cakl klar farkl olan ve s iletimine sahip sistemler aras nda s al flverifli olur. Is l denge sa lanana kadar bu durum devam eder. 2. Is bir noktadan baflka bir noktaya üç yolla yay l r. letim, konveksiyon ve fl ma olmak üzere. 3. Kat lar s y iletim yoluyla iletir. Is bofllukta yay l r. Gaz molekülleri s n nca yükselir ve so uk havayla yer de ifltirir. Gazlarda s n n iletilmesinde konveksiyon olay vard r. Gazlarda s y konveksiyon yolu ile iletebilir. 4. S cakl klar farkl cisimler aras nda s al flverifli kesinlikle olur. Termal dengede cisimler ayn fazda da olsa farkl fazda da olsa s al fl verifli olmaz. MADDE VE ÖZELL KLER 7
MODEL SORU 3 TEK SORULARIN ÇÖZÜMLER MODEL SORU 4 TEK SORULARIN ÇÖZÜMLER 1. Tencerelerin ve tavalar n s y iyi ileten maddelerden yap lmas gerekir. Ama saplar n n rahatça tutulabilmesi için, bunlar n yap m nda s yal tkan maddeler kullan l r. 2. K mum i ne i ne i ne L M N çubuk K çubu unda s iletim yolu ile iletir. Bundan dolay önce L, sonra M, sonra da N mumu erir (i nesi düfler). 1. Pencerelere çift cam tak lmas ve çat lar n cam yünü ile kapat lmas s yal t m için yap l r. Çat ya paratoner tak lmas y ld r m düflmesini önlemek içindir. 2. Yanan kalorifer, yanan lamba, çal flan klima, s t - lan çorba s n n tafl nmas na bir örnektir. Ya an kar s tafl mas na örnek de ildir. 3. 1 cal = 4,18 J 1J 1 watt = 1W = 1s K = 273 + C de erleri kullan l rsa, 1.Kcal/mh C = 1,161 W/mK olarak bulunur. 4. Bir iletkenin s iletim kat say s ; maddenin cinsine, s cakl na, bas nca, kal nl na ve yo unlu una ba l d r. 5. ki nokta aras ndaki s iletim h z, ortam n cinsine ba l d r. Kat larda s daha h zl iletilir. Ortamlar aras ndaki s cakl k fark na ba l d r. 6. Gazlarda yo unluk ve s cakl k artt kça iletim kat say s artar. 7. Is al flverifl h z ( Q/ T) eflitli i ile bulunur. Q t Q = ka. T t x ve k iki madde için eflit ise, T A, ve V de erleri de eflit olabilir. x 8. Bir madde s verdi inde veya ald nda hâl de ifltiriyor ise s cakl de iflmez; ama enerjisi ve hacmi kesinlikle de iflir. 8 MADDE VE ÖZELL KLER
TERMOD NAM K 1. Fizi in s ve s cakl kla ilgilenene dal termodinamiktir. 2. Is iletkenli i maddenin cinsine ve bulundu u hale ba l d r. Örne in suyun kat haldeki s iletkenli i ile s v haldeki s iletkenli i çok farkl d r. 3. Gündüz s nan yeryüzü günefl batt ktan sonra k z - lötesi fl n yayarak so umaya bafllar ve bu olay gece boyu sürer. E er hava bulutlu ise bu bulutlar yer yüzeyinin yay nlad radyasyonu ve dolay s yla s y geri yans tarak so umay yavafllat rlar. Hava aç ksa yerden yay lan k z l ötesi radyasyon uzaya yay l r ve böylece yer ve yüzeydeki hava h zla so- ur. 4. Binalarda d fl cephe duvarlar n n aras na plastik köpük konulmas, çat boflluklar na cam yünü konmas s yal t m n sa lamak amaçlanm flt r. Paratoner de y ld r m düflmelerini önlemek için kullan - l r. 5. S cak çorbaya metal kafl kla kar flt r rsak metaller iyi iletken oldu undan s y çabuk iletir ve elimiz yanar. Tahta kafl kta s iletimi daha yavafl oldu- undan tahta kafl k tercih edilir. 6. Is y iyi ileten maddelere s iletkeni denir. Is iletkenlerini oluflturan tanecikler aras ndaki boflluk çok azd r ve tanecikler düzenlidir. letkenlik band ndaki elektronlar ve yo unluklar hakk nda kesin bir fley söylenemez. 7. Maddelerdeki s ak fl h z maddelerin s cakl k fark na, maddelerin cinsine ba l d r. Maddelerin bulundu u ortama ba l de ildir. 8. Is y iyi iletemeyen maddelere elektrik ak m n da iletmezler. Is yal tkanlar n oluflturan tanecikler aras ndaki boflluk çok fazlad r ve tanecikler düzensizdir. Kat, s v veya gaz olabilirler halleri için kesin bir fley söylenemez. Tahta, plastik, beton, hava s yal tkan d r. TEST - 1 N ÇÖZÜMÜ 9. Termodinami in konusu s ve s transferi, s iletimi, entropi gibi konulard r. Elektrik iletkenli i ile elektrik, manyetik geçirgenlik ile de manyetik alan ilgilenir. 10. Termodinami in Ι. yasas na göre; evrendeki toplam enerjinin sabit oldu unu ve enerjinin yok edilemeyece ini söyler. Di er bir tan mlama ile enerjinin korunumu yasas olarak da bilinir. Bu yasaya göre enerji de iflik formlarda bulunabilir. Is da bir enerji formudur. Radyasyon enerjisi, kimyasal enerji, mekanik enerji, elektrik enerjisi de iflik formlarda bulunabilir. 11. Termodinami in dört temel yasas vard r. Genellikle s ve s cakl k kavramlar n inceler. Tüm boyutlarda çal fla bilir. 12. ki sistem s l dengede ise kesinlikle s cakl klar eflittir. Di er nicelikler için kesin bir fley söylenemez. Çünkü di er nicelikler madde miktar na ba l d r. 13. Bir maddenin s cakl azal yor ise kesinlikle s veriyordur. Bu s y iletim fl ma veye konveksiyon yolu ile verebilir. Bu konuda kesin bir fley söylenemez. ΙΙ. yarg kesinlikle do rudur. 14. Is enerjisi bir yerden baflka bir yere üç yolla yay - l r. Bunlar; 1. letim 2. Konveksiyon (madde ak m ) 3. Ifl mad r. 15. Cam yünü kötü bir iletkendir. Is y iletmez. Evlerin çat boflluklar na döflendi inde s n n d flar ya kaçmas n önler. 16. Termodinami in ikinci yasas bir sistemin veriminin 1 den büyük olamayaca n gösterir. Ayr ca, ifl ve s aras ndaki iliflkiyi aç klar. MADDE VE ÖZELL KLER 9
1. Termodinami in, s f r nc, birinci, ikinci ve üçüncü olmak üzere dört temel yasas vard r. 2. Cam yünü, s iletkeni bir madde de ildir. Is y iletmez. Evlerin çat boflluklar na döflendi inde s n n d flar ya kaçmas n önler. Böylece enerji tasarrufu sa lanm fl olur. 3. K fl aylar nda yünlü ve koyu renkli giyecekleri tercih etmeliyiz. Çünkü yünlü giysiler hem yünün kötü bir s iletkeni olmas hem de dokuman n aras ndaki boflluklarda yal tkan birer engel gibi hava kalmas nedeniyle s y iyi iletmez. Böylece vücudu s cak tutar. Ayr ca koyu renkler de günefl fl n daha iyi apsorplayarak kolay s nmam z sa lar. 4. Is iletimi, maddelerdeki son yörüngede bulunan elektronlarla gerçekleflir. Is nan elektronlar n kinetik enerjileri artar ve daha h zl hareket ederler. Bu elektronlar en yak nlar ndaki di er elektronlara çarparak enerjilerinin bir k sm n onlara aktar rlar. Enerji alan elektronun h z artar ve o da di er bir elektrona çarpar. Böylece enerji bir elektrondan di- erine, dolay s ile bir noktadan baflka bir noktaya tafl nm fl olur. 5. Pencerelerdeki çift cam, tu lalar aras ndaki boflluk, bodrum katlardaki strofor s yal t m gerçeklefltirmek için yap l r. Is yal t m na örnektirler. Çat daki paratoner y ld r m düflmesini önlemek için yap l r. 6. a) Birbiriyle temas halinde bulunan s cakl klar farkl iki madde aras nda s al flverifli olur. b) S cak madde s vererek so ur. c) Is parlak yüzeyler taraf ndan yans t l r. d) Havada s n n yay lmas konveksiyon veya fl - ma yoluyla olabilir. e) Ak flkanlar s y konveksiyon yoluyla iletir. 7. a) Konveksiyon: Is n n gaz veya s v moleküller yard m ile yay lmas. b) Entropi: Fizikte entropi; bir sistemin mekanik enerjisinin ifle çevrilemeyecek termal enerjisini temsil eden termodinamik terimidir. Ço unlukla bir sistemdeki rastgelelik ve düzensizlik olarak tan mlan r. Kapal bir sistemde ve tersinmez süreçlerde entropi daima artar. Entropi art fl ancak denge ( s l denge) durumunda sabit kal r. c) Is yal tkan : Is enerjisini iyi iletebilen maddeler s iletkeni, iyi iletemeyen maddeler ise s yal tkan d r. d) Is l denge: Birbirine de en cisimlerin s al flverifli sonunda ortak bir T s cakl na ulaflmas na s l denge denir. 8. Verilen bilgilerden; Is bofllukta fl mayla yay l r, Is - nan hava yükselir ve so uk havayla yer de ifltirir ve Yal t m yapmak için, s y iletmeyen maddeler kullan l r, ifadeleri do rudur. Kat lar s y konveksiyon yoluyla iletir ve Is yans - t lamaz bilgileri yanl flt r. Kat lar s y iletim yoluyla iletir. Is bir enerjidir. Parlak yüzeyler taraf ndan yans t la bilir. 9. Is iletim h z ; Q/ t = ka T/ x fleklinde tan mlan r. Formülden de görüldü ü gibi bu de er, s iletim kat say s (k) ve birim uzakl a göre s cakl k de iflimi ( T/ x) ve kesit alan A ba l d r. Ortam n bas nc na (P), iletkenin flekli ve özdirence ba l de ildir. 10. Maddelerin s iletim kat say s (k) maddenin cinsine, s cakl na ve kal nl na göre de iflir. Eylemsizli ine ve flekline göre de iflmez. 10 MADDE VE ÖZELL KLER