ISI VE SICAI BÖÜM 16 MODE SORU 1 DE SORUARIN ÇÖZÜMER MODE SORU DE SORUARIN ÇÖZÜMER 1. Sıcaklık addeyi oluşturan parçacıkların ortalaa kinetik enerjilerine karşılık gelen sayısal bir değerdir. Teroetre ile ölçülür. Birii derecedir. alnız II. ifade doğrudur. 1. 3 ( ) 1 13 ( ) 3 1 + 15 C 1 13 3 + 3 3 45 +. Verilen cülelerde; Ali nin vücut ısısı 39, C dir. ifadesi yanlıştır. Doğrusu, Ali nin vücut sıcaklığı 39, C dir. olalıdır.. 5 olur. 4 ( ) 5 1 13 ( ) 1 6 15 4 1 13 3 15 1 3 3 3 3 33 11 olur. 4 5 1 3. ( 1) 14 ( 1) + 1 6 15 14 4. + 1 4 3 4 4 + 4 1 4 8 olur. C ( 1) 5 3 ( 1) 1 + 1 5 4 16 + 1 15 olur. 6 1 C 1 5 3 1 MADDE VE ÖZEİERİ 171
5. C 3 ( 1) 1 15 ( 1) C 4 1 16 C 1 15 MODE SORU 3 TE SORUARIN ÇÖZÜMER 1. alınan verilen C 1 1 4 C 5 C olur. C 3 1.c. T.c. T.c.T.c.T c olur. c 6. Şekildeki taralı ben- zer üçgenlerden, T ( ). 1 3 1 3 7 C 1 C h 6 8 1 3 T ( ) C su h olur. yatay düzle 7. C olur. Suyun dona sıcaklığını olarak gösterir. T C ( C) 1. +. 7+. 1 Tson 4 4 + 7 + 1 4 1 4 3 Colur. Şekildeki taralı benzer üçgenlerden, 1 1 1 1 9 1 T ( ) 3. t t t t 18 C 8 C Suyun dona sıcaklığını 18 olarak gösterir. yatay düzle abın dola süresi, 1 1 1 3 t t + t t t ı t olur. 3 Denge sıcaklığı,.. 8 Tson + + 18 3 6 Colur. 17 MADDE VE ÖZEİERİ
4. alınan verilen kap + su etal C kap. T kap + C su. T su etal.c etal. T etal 4.1 +.1 4 c etal.6 5. Madde ütle (g) 6. 4 4 c etal c etal,1 cal/g. C olur. Verilen ısı (cal) Sıcaklık Değişii ( C) 3 T 3 6 4T M 4 T.c. T c 3 3 c. T 4T 6 c 3. 4T T c M 4T T DT ile M aynı olabilir, farklıdır. 4T 3T s cakl k( C) T T t t 3t 4t T alınan verilen.c. T.c. T C.3T C.T 3C C I. yargı kesinlikle doğrudur. (dk) Sıvıların kütleleri için kesin birşey söyleneez. II. yargı için kesin birşey söyleneez. Sıvıların ısı değişileri eşittir. III. yargı kesinlikle doğrudur. MODE SORU 4 TE SORUARIN ÇÖZÜMER 1. Madde ısınırken:. 1.c. T 1.,.6., 1 g 8 s cakl k( C) Madde erirken: (dk). e 48 1 1. 1 48 e 36 1 e e 36 cal/g olur. 4T 3T T T s cakl k( C) 3 4 ve nin katı haldeki öz ısıları, c. 3T 6T c 3T. c c dır. I. yargı doğrudur. ve nin katı haldeki ısı sığaları, C.3T C 3T C.T C T C 3C dır. II. yargı doğrudur. ve nin erie ısıları, erie 3 erie 3 erie erie dir. III. yargı doğrudur. 3 s (cal) MADDE VE ÖZEİERİ 173
s v 3. s cakl k( C) 4T 6. Madde Erie sıcaklığı ( C) aynaa sıcaklığı ( C) 3T T T 3 4 s (cal) 4 3 15 14 M 5 8 Verilen sıcaklık aralığında; C de: sıvı c.t c.t I. yargı doğrudur. e e _ b ` c <c dir. b a _ b ` e< e dir. b a katı M katı 13 C de ise: gaz sıvı M gaz halindedir. Başlangıçta katı sonra sıvı ve sonrada gaz haline geçen adde M dir. II. yargı doğrudur. nin erie sıcaklığı 3T, nin erie sıcaklığı T dir. III. yargı doğrudur. 4. II ve III olayları ısı kaybetesine rağen sıcaklığın sabit kaldığı olaylardandır. 5. s cakl k ( C) 6 3 1 kat 7 15 s (cal) Cisi katı halden sıvı hale geçerken aldığı ısı,. 7. 5 5.5 1 g olur. atı haldeki öz ısısı, 1.c. T 1 1.c.( ) c 1 cal/g C olur. Sıvı haldeki öz ısı ise, 3.c s. T (15 7) 1.c s.(6 ) 8 4.c s c s cal/g. C olarak bulunur. I., II. ve III. yargılar doğrudur. 174 MADDE VE ÖZEİERİ
MODE SORU 5 TE SORUARIN ÇÖZÜMER 1. C kadar suyun verdiği ısı, 1 5.1. 1 olur. C a kadar buzun aldığı ısı,.,5. olur. C ta eriyen buzun kütlesi, 1 ı.8 8 8. ı ı olur. Isıl denge sağlandığında kapta gra buz, 6 gra su bulunur.. alınan verilen 1.,5. + 1.8 3.1.4 1 1 + 8 1 1 9 1 1 4 1 gra olur. 3 3. 5 C de buzun o C de buz haline gelesi için gerekli olan ısı, buz 1 buz.c buz. T.,5.[ ( 5)] 5 T 1 C Suyun o C ye geldiğinde vereceği aksiu ısı, su.c su. T.1.(1 ) 1 1 > olduğunda su C gelir ve donaya başlar. Donan suyun kütlesi 1 + donan. e 5 1 + donan.8 4 donan.8 donan olur. Topla buzun kütlesi, T b + donan 4. C a kadar suyun verdiği ısı, 1.c su. T 1.1.5 5 olur. C a kadar buzun aldığı ısı,.c buz. T.,5. 1 olur. C ta eriyen buzun kütlesi, 5 1 ı. buz 4 ı.8 ı olur. Buna göre, I., II. ve III. yargılar doğrudur. 5. Σ alınan Σ verilen.,5. +. 8 4. 1. (T ) + 8 4T 1 4T T 5 C olur. 6. s cakl k s cakl k T T t 3t t 3t fiekil-i fiekil-ii kabındaki buz t da, kabındaki buz t da eridiğinden kabındaki buzun kütlesi ise kabındaki buzun kütlesi dir. Buzlar eridikten sonra kabındaki suyun sıcaklığı; t t da T kadar, kabındaki suyun sıcaklığı t da T kadar artış ısıtıcılar özdeş olduğuna göre in kütlesi ise nin kütlesi dir. + 5 olur. I., II. ve III. yargılar doğrudur. MADDE VE ÖZEİERİ 175
MODE SORU 6 DA SORUARIN ÇÖZÜMER 1. Suyun sıcaklığı la değişediğine göre, sıcaklığı C tır. I. yargı kesinlikle doğrudur. Buzun sıcaklığı C ya da C ın altındadır. II. ve III. yargılar için kesin bir şey söyleneez.. Buzun ilk sıcaklığı C ın altındadır. I. yargı kesinlikle doğrudur. Suyun ilk sıcaklığı C ya da C ın üzerinde olabilir. II. yargı için kesin birşey söyleneez. Denge sıcaklığı C ya da C ın altında olabilir. C 6. Buzun sıcaklığı 5 C su- yun sıcaklığı o C olduğundan su donar. Buzun kütlesi artar. Su üstten donacağından tabandaki buz erir. Suyun üstünde buz tabakası oluşur. Suyun sıcaklığı o C de sabit kalır. su 5 C buz III. yargı için kesin birşey söyleneez. 3. Suyun ilk sıcaklığı C ve buzun ilk sıcaklığı C nin altında olduğundan buz ısı alır, su ısı verir. Isıl denge kurulduğunda kapta buz - su karışıı olduğundan son sıcaklık C dir. Bu duruda suyun bir kısı donuştur. Buz ısı alarak sıcaklığı C ye çıkıştır. I. ve II. yargı doğru, III. yargı yanlıştır. 4. ve addeleri eritildiğinde, nin özkütlesi artarken ninki azaldığına göre; nin haci küçülür, ninki büyür. I. yargı doğrudur. katısı kendi sıvısında yüzer, katısı kendi sıvısında batar. II. yargı doğrudur. Basınç artarsa, erirken haci büyüyen addelerin erie sıcaklığını yükseltir. III. yargı doğrudur. 5. Isıl denge sağlandığında: aptaki buzun kütlesinin artabilesi için buzun ilk sıcaklığının C ın altında olası gerekir. I. yargı kesinlikle doğrudur. Buzun ve suyun ilk kütleleri için kesin birşey söyleneez. II. yargı için kesin birşey söyleneez. Suyun ilk sıcaklığı C ya da C ın üstünde olabilir. III. yargı için kesin birşey söyleneez. 176 MADDE VE ÖZEİERİ
MODE SORU 7 DE SORUARIN ÇÖZÜMER 1. suyun kütlesi 1 t t 3t (s) Grafiğe baktığıızda, suya buz konduktan t saniye sonra suyun kütlesi azalıyor. Bu duruda ( - t) aralığında su ısı veriş buz ısı alıştır. Buzun sıcaklığı C altında suyunki ise C üstündedir. (t - t ) aralığında su donduğundan ısı veriştir. Buz bu ısıyı alıştır. Bu aralıkta da suyun sıcaklığı C altındadır. (t - 3t) aralığında ısıl denge C de sağlanıştır. I. yargı doğrudur. II. ve III yargılar yanlıştır.. aralığında: Suyun sıcaklığı C ın üstünde, buzun sıcaklığı C ın altındadır. Buzun sıcaklığı yükselirken, suyun sıcaklığı azalaktadır. aralığında: 1 buzun kütlesi M Suyun sıcaklığı C ın üstünde, buz hal değiştirdiğinden sıcaklığı C tır. Suyun sıcaklığı azalakta, buzun sıcaklığı değişeektedir. M aralığında: Isıl denge sağlandığından, kapta C ta su-buz karışıı vardır. Suyun ve buzun scaklığı sabittir. 3. Buz suyun içine atılt suyun kütlesi dığında suyun kütlesi azaldığına göre su donaya başlaıştır. Suyun sıcaklığı o C dir. Buz ısı alıştır, sıcaklığı o C nin altındadır. t 1 t 1 -t aralığında suyun kütlesi değişediğinden ısıl denge kuruluştur. apta buz-su karışıı vardır. I., II. ve III. yargılar doğrudur. 4. Başlangıçta kapta kaptaki gra buz, suyun kütlesi gra su vardır. arışıa ısı verildiğinde buzun taaı eriiştir. kar fl a ısısı buzun verilen s lik kısını eritiştir. 3 Buz eridikten sonra kaba ısısı daha veriliştir. Bu duruda suyun sıcaklığı C den büyük olur. I. ve III yargılar doğrudur. II. yargı yanlıştır. 5. Grafiğe baktığı- kaptaki ızda başlangıçta suyun kütlesi kapta kütleli su ve kütleli buz 3 vardır. Buzun taaı ısısında eridiğinden ısısında yarısı erir. Bu duruda suyun kütlesi, su + 5 Buzun kütlesi, 3 kar fl a verilen s buz olur. Isı değerine ulaştığında kaptaki suyun kütlesinin, kaptaki buzun kütlesine oranı; 5 su 5 olur. buz 6. aralığında: Buzun kütlesi azaldığına göre, hal değişektedir. Buzun sıcaklığı C tır. Su, buza hal değiştiresi için ısı verdiğinden sıcaklığı azalaktadır. Suyun sıcaklığı C ın üzerindedir. buzun kütlesi 1 I. yargı yanlıştır. II. yargı doğrudur. aralığında: Isıl denge sağlandığından, kapta C ta su - buz karışıı vardır. III. yargı doğrudur. MADDE VE ÖZEİERİ 177
7. buzun kütlesi 3 1. s v kütlesi s v kütlesi I II III IV t t 3t 4t t fiekil-i t s v kütlesi t fiekil-ii t Isıl dengenin sağlandığı III ve IV aralıklarında he suyun he de buzun sıcaklığı C dir. Z t fiekil-iii t 8. buzun kütlesi kabındaki sıvının kütlesi sabit olduğuna göre, ısı verildiğinde sıcaklığı artıştır. I. yargı yanlıştır. 1 M kabındaki sıvının kütlesi azaldığına göre sıvı kaynaaktadır. II. yargı doğrudur. aralığında: Suyun sıaklığı C ın üstünde, buzun sıcaklığı C ın altındadır. Buzun sıcaklığı yükselirken, suyun sıcaklığı azalaktadır. aralığında: Su hal değiştirdiğinden sıcaklığı C tır. Z kabındaki sıvının t-t aralığında kütlesi sabit kalıyor. -t aralığında azalıyor. Bu duruda sıvı başlangıçta bir karışıdır. III. yargı doğrudur. M aralığında: Isıl denge sağladığından, kapta C ta su - buz karışıı vardır. 11. s v kütlesi s v kütlesi 3 9. Grafiğe bakıldığında kütle buz t 1 -t aralığında eriiş ve eriyen 3 buzun kütlesi 3 dir. Buzun sıcaklığı t 1 -t aralığında C dir. Buz -t 1 I II III aralığında ısı alış t 1 t t 3 sıcaklığı artıştır. -t aralığında ise su ısı verdiğinden sıcaklığını azaltıştır. t -t 3 aralığında denge sağlandığında karışıda buz olduğundan he suyun he de buzun sıcaklığı C dir. I. yargı yanlıştır. II ve III. yargılar doğrudur. 1 1 t t 3t t t fiekil-i fiekil-ii s v kütlesi 3t M 1 t t 3t fiekil-iii ve addeleri ısıtıldıkları halde sıvısı t-3t aralığında, ise t-t aralığında kütleleri sabit kalıştır. Bu duruda bu sıvılar birer karışıdır. 178 MADDE VE ÖZEİERİ
MODE SORU 8 DE SORUARIN ÇÖZÜMER 1. Isı bir enerjidir ve boşlukta da elektroanyetik dalga olarak yayılır. Güneş ışığı buna bir örnektir. Gaz ve sıvı olekülleri hareket ettirildiğinde üzerlerindeki enerjileri bir noktadan başka bir noktaya taşır. Isıyı en iyi katılar iletir.. Verilen örnekler içinde ısının iyi iletilesinin sonucu olan duru yeeğin etal kaplarda çabuk soğuasıdır. 3. Verilen örnekler içinde yazın açık renkli elbise giyilesi ısının yansıtılası ile ilgilidir. Diğerleri ısıyı ileteye örnektir. 4. Bir iletkende ısının bir uçtan diğer uca ulaşa süresi, çubuğun boyuna,, etalin ısı ileti katsayısına H bağlıdır. Metalin genleşe katsayısına bağlı değildir., çubu u 5. Işıa ile sıcak olan cisi ısı verir. Soğuk olan cisi de ısı alır. Cisilerin ısı enerji değişileri birbirine eşit olur. abın yüzeyi yansıtıcı olduğundan enerji kayıbı yoktur. Hava oladığından ısı konveksiyon yolu ile yayılaaz. ipek iplik ipek iplik s cak so uk küre küre boflluk MADDE VE ÖZEİERİ 179
ISI VE SICAI TEST-1 İN ÇÖZÜMÜ 1. T ( ) 4 Benzer üçgenlerden, 4 6 3 yi öç l er. 1 T C ( C) 4. Gra fi ğe ba kıl dı ğında 4t anın da kap ta haci us lu ğun dan 5V akan su yun hac i V, us lu ğun dan akan su yun hac i ise 5V dir. Bu duru 3V V V da ka rı şı ın sı- cak lı ğı, ısı nın ko runu un dan, alınan verilen t t ( C) (8 C) 4t CE VAP C.c. T.c. T 5V.d.c.(T ) V.d.c.(8 T). suyun kaynaa s cakl 11 1 5T 1 8 T 6T 18 T 3 o C olarak bulunur. 5 suyun dona s cakl 1 5 ] 1g 11 ] 1g 1 6 1 8 4 6 öç l er. 5. 1.c. T s cakl k ( C) 6.,1.5 1 g 11. e 6 1. e e cal/g 6 olur. 6 al nan s (cal) CE VAP A CE VAP E 6. çubu u çubu u 3. Cisiler İlk sıcaklığı ( C) Son sıcaklığı ( C) 6 +4 s v s s v s +3 4 yatay düzle M 1 +7 N + 5 P 1 3 T T T 1 +4 ( 6) 4 + 6 1 C Artar T 4 3 7 C Azalır T M 7 ( 1) 7 + 1 8 C Artar T N 5 7 C Azalır T P 3 ( 1) 3 + 1 7 C Artar D seçeneği yanlıştır. ve sıvılarına ısı, ileti yolu ile ve çubukları yardıı ile iletiliştir. Sıvılara ısısı iletiliş ise sıcaklık değişii; T T dir. c. in sıcaklık değişii ( T ) > nin sıcaklık değişii ( T ) ve c değerleri eşit olduğundan; > dir. Çubukların boyları ve ısı iletileri için kesin birşey söyleneez. 18 MADDE VE ÖZEİERİ
7. T sı cak lı ğı ka tı - s cakl k ( C) nın eri e sı cak lığı dır. Eri e sı caklı ğı ad de ik tarı na bağ lı de ğil dir. T de ğiş ez. I. yar gı yan lış tır. Mad de ik ta rı ar- T T 1 t 1 tar sa, - t 1 ve t 1 - t ara lık la rı ar tar. II. ve II I. yar gı lar doğ ru dur. t (dk) CE VAP E 1. Isıl den ge ku rul du ğun da buz su yun küt le si azal dı ğı na gö re, bir ik tar su donuş tur. Bu zun ve su yun baş lan gıç ta ki sı cak lık la rı fark lı dır. Isıl den ge ku ruldu ğun da kap ta buz - su su ka rı şı ı ol du ğu na gö re sıcak lık C dir. üt le ler için ke sin bir şey söy le ne ez. I. yargı yanlıştır. II. yargı kesinlikle doğrudur. III. yargı için kesin birşey söyleneez. 8. alınan verilen CE VAP B 3.,5.1 +.8 5.1(T ) 15 + 16 5T 175 5T T 35 C olur. 9. Madde Erie s cakl ( C) 1 aynaa s cakl ( C) 8 11. Bir adde ısıtıldığında sıcaklığı değişiyor ise, erie sıcaklığında bir katı veya kaynaa sıcaklığında bir sıvıdır. CE VAP B 3 6 M 4 C ta (M nin erie sıcaklığı): : atı : Sıvıdır. I. yargı doğrudur. 6 C ta ( nin kaynaa sıcaklığı): : Sıvı M: Gaz dır. II. yargı doğrudur. 8 C ta: : atı : Sıvı M: Sıvı haldedir., ve M karışıı heterojendir III. yargı yanlıştır. CE VAP C 1. Sı vı nın küt le si ön ce s v kütlesi azalıp ( - t 1 ), son ra (t 1 - t ) sa bit kal dı ğından baş lan gıç ta bir ka rı şı dır. Ha ci deki de ğiş e ve ka rışı da ki sı vı la rın özkütleleri bilinediğinden öz küt le için bir t 1 t şey söy le ne ez. (t 1 - t ) ara lı ğın da kap ta ka lan sı vı nın sıcak lı ğı yük sel ek te dir. I. yar gı doğ ru dur. II. yar gı için ke sin bir şey söy le ne ez. III. yargı yanlıştır. MADDE VE ÖZEİERİ 181
1. ISI VE SICAI 1 1 4 1 1 olarak gö sterir. TEST- NİN ÇÖZÜMÜ 4. Se rin bir gün de tah ta dan be to na geç ti ği iz de da ha faz la üşü e iz bi ze ısı nın ile til di ği ni ve be to nun tah ta ya gö re ısı ile ti i nin da ha iyi ol du ğu nu gös te rir. Bu olaya bakarak betonun içindekiler için kesin birşey söyleneez. CE VAP C CE VAP E. s cakl k ( C) 4T 3T T T 3 4 5 s enerjisi (cal) _ c ( c c. T b ` c c olur. c ( c c T. T. b a _ b `. olur b a CE VAP A 5. : Sı vı : a tı - Sı vı Z : Gaz ha lin de dir. 6. s cakl k ( C) T T 1 Madde Z Erie s cakl ( C) 88 5 6 aynaa s cakl ( C) 57 18 5 CE VAP C 3. suyun kütlesi 1 M (dk) (dk) Donarken haci büyüyen addeler üzerine uygulanan basınç artırılırsa; kaynaa noktası artar, dona noktası düşer. T 1 : azalır. T : artar. aralığında: Suyun sıcaklığı C ın üstünde, buzun sıcaklığı C ın altındadır. Buzun sıcaklığı yükselirken, suyun sıcaklığı azalaktadır. CE VAP A I. yargı kesinlikle doğrudur. aralığında: Buz hal değiştirdiğinden sıcaklığı C tır. II. yargı kesinlikle doğrudur. 7. s cakl k s cakl k s cakl k Z M aralığında: apta C ta su - buz karışıı olabilir. apta C ta su olabilir. apta C ın üzerinde su olabilir. III. yargı için kesin birşey söyleneez. CE VAP D s s s fiekil-ι fiekil-ιι fiekil-ιιι Bir ad de ısı al dı ğın da hal de ğiş ti ri yor sa sı cak lık sa bit ka lır. Di ğer du ru lar da ısı ya bağ lı ola rak sı cak lık ar tar. Bu du ru da in sı cak lık - ısı gra fi ği doğ ru, ve Z nin ki ise ke sin lik le yan lış çi zil iş tir. CE VAP D 18 MADDE VE ÖZEİERİ
8. s cakl k ( C) 4T 3T 1. Buzun eriesi için gerekli ısı, buz. b dir. Buz su içine atıldığında su ısı verir. Buz ısı alır. Isı korunuundan, T T 3 4 al nan s (cal) ve sıvılarının aldıkları ısı eşit olduğunda, alınan verilen buz. e su. c su. (T i T s ) olur. Buzun erie ısısını bulabilek için suyun kütlesi, öz ısısı, ilk ve son sıcaklığı bilinelidir.. c. T. c. T. 3. (4T T).. (4T ). 3. T.. 4T 4 3 olur. CE VAP E 9. o C deki suyun içine 1 o C deki buz konursa suyun bir kısı donar, buzun kütlesi artar. Son sıcaklık o C olur. II. yargı doğrudur. I. ve III. yargılar yanlıştır. 1. Madde Dona noktas ( C) aynaa noktas ( C) 5 1 4 8 M 5 7 3 o C de ve sıvı, M ise katıdır. 1 o C de ise, M ve gaz, ise sıvı veya gazdır. başlangıçta sıvı iken sonra kesinlikle gazdır. 11. Su yun küt le si 1 ilk sı - caklı ğı 4 C son sı caklı ğı 1 C dir. Bu zun küt le si ilk sı cak lı ğı T son sı cak lık 1 C dir. ap ya lı tıl ış ol du ğundan su yun ver di ği ısı yı buz alıp eri iş tir. Enerji nin ko nu un dan 4 C su buz ve ri len a lı nan 1. c su. (4 1). +. 1. c su +. (T ). c buz 3 1 9 +. T. 1 bu eşit lik ten 1, ve T için ke sin bir şey söy le ne ez. Son sı cak lık 1 C ol du ğun dan bu zun ta a ı eri iş tir. I. ve II I. yar gı lar için ke sin bir şey söy le ne ez. II. yar gı ke sin lik le doğ ru dur. CE VAP B MADDE VE ÖZEİERİ 183
184 MADDE VE ÖZEİERİ