🎓 5. Sınıf
📚 5. Sınıf Fen Bilimleri
💡 5. Sınıf Fen Bilimleri: Kaplardaki sular arası ısı alışverişi Çözümlü Örnekler
5. Sınıf Fen Bilimleri: Kaplardaki sular arası ısı alışverişi Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir kapta bulunan \( 80^\circ C \) sıcaklığındaki sıcak su ile başka bir kapta bulunan \( 20^\circ C \) sıcaklığındaki soğuk su birbirine karıştırılıyor.
👉 B) \( 80^\circ C \) sıcaklıktan \( 20^\circ C \) sıcaklığa doğru
Buna göre, bu iki su arasındaki ısı alışverişinin yönü hangi sıcaklıktan hangi sıcaklığa doğrudur?
👉 A) \( 20^\circ C \) sıcaklıktan \( 80^\circ C \) sıcaklığa doğru👉 B) \( 80^\circ C \) sıcaklıktan \( 20^\circ C \) sıcaklığa doğru
Çözüm:
Isı alışverişi ile ilgili temel kurallarımızı hatırlayalım:
- ✅ Isı alışverişi, sıcaklıkları farklı olan maddeler arasında gerçekleşir.
- ✅ Isı akışının yönü her zaman sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye doğrudur.
- ✅ Bu soruda sıcak su \( 80^\circ C \), soğuk su ise \( 20^\circ C \) sıcaklıktadır.
Doğru Cevap: B seçeneğidir.
Örnek 2:
Sıcaklığı \( 60^\circ C \) olan bir miktar su ile sıcaklığı \( 30^\circ C \) olan bir miktar su aynı kapta karıştırılıyor.
👉 B) \( 30^\circ C \)
👉 C) \( 45^\circ C \)
👉 D) \( 65^\circ C \)
Karışımın son sıcaklığı (denge sıcaklığı) aşağıdakilerden hangisi olabilir?
👉 A) \( 25^\circ C \)👉 B) \( 30^\circ C \)
👉 C) \( 45^\circ C \)
👉 D) \( 65^\circ C \)
Çözüm:
Isı alışverişi yapan maddelerin son sıcaklığı hakkında şu kuralları bilmeliyiz:
- 📌 Karışımın son sıcaklığı, karıştırılan maddelerin ilk sıcaklıklarının arasında bir değer almalıdır.
- 📌 Son sıcaklık, en soğuk maddeden daha soğuk olamaz.
- 📌 Son sıcaklık, en sıcak maddeden daha sıcak olamaz.
Denge sıcaklığı \( x \) olsun. Bu durumda: \( 30 < x < 60 \) olmalıdır.
- ❌ \( 25^\circ C \) (30'dan küçük olduğu için olamaz)
- ❌ \( 30^\circ C \) (Sıcaklıklar eşitlenene kadar ısı akışı sürer, 30 olamaz)
- ✅ \( 45^\circ C \) (30 ile 60 arasında olduğu için olabilir)
- ❌ \( 65^\circ C \) (60'tan büyük olduğu için olamaz)
Örnek 3:
Ayşe, çok sıcak olan çorbasını soğutmak için içine buzdolabından çıkardığı soğuk bir metal kaşığı bırakıyor.
👉 B) Metal kaşığın sıcaklığı artar.
👉 C) Isı akışı kaşıktan çorbaya doğrudur.
👉 D) Bir süre sonra kaşık ve çorbanın sıcaklıkları eşitlenir.
Bu olayda gerçekleşen ısı alışverişi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
👉 A) Çorba ısı verir.👉 B) Metal kaşığın sıcaklığı artar.
👉 C) Isı akışı kaşıktan çorbaya doğrudur.
👉 D) Bir süre sonra kaşık ve çorbanın sıcaklıkları eşitlenir.
Çözüm:
Günlük hayattaki bu durumu bilimsel olarak inceleyelim:
- 🥣 Çorba: Sıcak olduğu için ısı verir ve sıcaklığı azalır.
- 🥄 Metal Kaşık: Soğuk olduğu için ısı alır ve sıcaklığı artar.
- 🔥 Isı Akış Yönü: Sıcak olandan (çorba) soğuk olana (kaşık) doğrudur.
- 🤝 Denge: Isı alışverişi, her iki maddenin sıcaklığı eşitlenene kadar devam eder.
C seçeneğinde ısının kaşıktan çorbaya geçtiği söylenmiş. Ancak ısı, sıcak olan çorbadan soğuk olan kaşığa geçer. Bu ifade yanlıştır.
Örnek 4:
Özdeş üç kapta bulunan suların sıcaklıkları şöyledir:
1. Kap: \( 40^\circ C \)
2. Kap: \( 40^\circ C \)
3. Kap: \( 70^\circ C \)
👉 B) 3. kaptaki su eklenince karışımın sıcaklığı azalır.
👉 C) 1. ve 2. kaplar karıştırıldığında ısı alışverişi olmaz.
👉 D) Son durumda suyun sıcaklığı \( 80^\circ C \) olur.
1. Kap: \( 40^\circ C \)
2. Kap: \( 40^\circ C \)
3. Kap: \( 70^\circ C \)
Önce 1. ve 2. kaplardaki sular karıştırılıyor, daha sonra bu karışıma 3. kaptaki su ekleniyor. Bu işlemlerle ilgili yapılan yorumlardan hangisi doğrudur?
👉 A) 1. ve 2. kaplar karıştırıldığında ısı alışverişi olur.👉 B) 3. kaptaki su eklenince karışımın sıcaklığı azalır.
👉 C) 1. ve 2. kaplar karıştırıldığında ısı alışverişi olmaz.
👉 D) Son durumda suyun sıcaklığı \( 80^\circ C \) olur.
Çözüm:
Adım adım inceleyelim:
- 1️⃣ 1. ve 2. Kapların Karıştırılması: Her iki kabın sıcaklığı da \( 40^\circ C \)'dir. Sıcaklıklar eşit olduğu için aralarında ısı alışverişi gerçekleşmez.
- 2️⃣ 3. Kabın Eklenmesi: Elimizde \( 40^\circ C \) bir karışım var ve buna \( 70^\circ C \) sıcaklığında su ekliyoruz.
- 3️⃣ Isı Akışı: Isı, \( 70^\circ C \) olan sudan \( 40^\circ C \) olan karışıma geçer. Bu durumda karışımın sıcaklığı artar, eklenen suyun sıcaklığı azalır.
Örnek 5:
Miktarları (kütleleri) aynı olan \( 20^\circ C \) ve \( 80^\circ C \) sıcaklığındaki iki su örneği yalıtılmış bir kapta karıştırılıyor.
Buna göre karışımın son sıcaklığı kaç \( ^\circ C \) olur?
Çözüm:
Eğer karıştırılan maddeler aynı cins (ikisi de su) ve aynı miktarda ise, denge sıcaklığı bu iki sıcaklık değerinin tam ortalaması olur.
Hesaplama adımları:
- 1. Adım: Sıcaklıkları toplayalım.
- \[ 20 + 80 = 100 \]
- 2. Adım: Toplamı ikiye bölelim (çünkü miktarlar eşit).
- \[ 100 \div 2 = 50 \]
Örnek 6:
Bir öğrenci, sıcaklıkları farklı iki suyu karıştırdığında zamana bağlı sıcaklık değişimini aşağıdaki tabloya kaydediyor:
Zaman (dk): 0, 2, 4, 6
1. Su Sıcaklığı (\( ^\circ C \)): 70, 60, 50, 45
2. Su Sıcaklığı (\( ^\circ C \)): 20, 30, 40, 45
Zaman (dk): 0, 2, 4, 6
1. Su Sıcaklığı (\( ^\circ C \)): 70, 60, 50, 45
2. Su Sıcaklığı (\( ^\circ C \)): 20, 30, 40, 45
Tablodaki verilere göre, hangi dakikada ısı alışverişi durmuştur?
Çözüm:
Isı alışverişinin durması için gerekli olan tek şart, maddelerin sıcaklıklarının eşitlenmesidir.
- 🕒 0. dakikada: Sıcaklıklar 70 ve 20 (Isı alışverişi başlar).
- 🕒 2. dakikada: Sıcaklıklar 60 ve 30 (Isı alışverişi sürüyor).
- 🕒 4. dakikada: Sıcaklıklar 50 ve 40 (Isı alışverişi sürüyor).
- 🕒 6. dakikada: Sıcaklıklar 45 ve 45 (Sıcaklıklar eşitlendi!).
Örnek 7:
Banyo yapmak isteyen Kerem, kovadaki suyun çok soğuk olduğunu fark ediyor. Kovada \( 10^\circ C \) sıcaklığında su bulunmaktadır. Kerem, suyun sıcaklığını \( 35^\circ C \) yapmak istiyor.
👉 B) \( 50^\circ C \)
👉 C) \( 30^\circ C \)
👉 D) \( 80^\circ C \)
Kerem'in kovaya ekleyeceği suyun sıcaklığı aşağıdakilerden hangisi olamaz?
👉 A) \( 40^\circ C \)👉 B) \( 50^\circ C \)
👉 C) \( 30^\circ C \)
👉 D) \( 80^\circ C \)
Çözüm:
Kerem'in amacı suyun sıcaklığını \( 10^\circ C \)'den \( 35^\circ C \)'ye yükseltmektir.
- 📌 Bir suyun sıcaklığını artırmak için ona kendisinden daha sıcak bir su eklenmelidir.
- 📌 Ayrıca, karışımın son sıcaklığı (\( 35^\circ C \)), eklenen suyun sıcaklığı ile mevcut suyun sıcaklığı (\( 10^\circ C \)) arasında olmalıdır.
- 📌 Yani eklenen suyun sıcaklığı mutlaka \( 35^\circ C \)'den büyük olmalıdır.
- ✅ 40, 50 ve 80 derecelik sular eklenirse sıcaklık 35'e çıkabilir.
- ❌ Ancak \( 30^\circ C \) sıcaklığında su eklenirse, karışımın sıcaklığı 10 ile 30 arasında bir değer alır. Asla 35'e ulaşamaz.
Örnek 8:
A kabında \( 10^\circ C \), B kabında \( 90^\circ C \) su vardır. Bu iki kap birbirine temas ettiriliyor.
👉 B) B kabındaki suyun sıcaklığı azalır.
👉 C) Denge sıcaklığı \( 95^\circ C \) olur.
👉 D) Isı akışı B'den A'ya doğru olur.
Isı alışverişi tamamlandığında aşağıdakilerden hangisi kesinlikle gerçekleşmez?
👉 A) A kabındaki suyun sıcaklığı artar.👉 B) B kabındaki suyun sıcaklığı azalır.
👉 C) Denge sıcaklığı \( 95^\circ C \) olur.
👉 D) Isı akışı B'den A'ya doğru olur.
Çözüm:
Isı alışverişi kurallarını kesin bilgilerle eşleştirelim:
- 1️⃣ Isı her zaman sıcaktan soğuğa akar. (B'den A'ya) 👉 D şıkkı doğrudur.
- 2️⃣ Isı alan maddenin (A kabı) sıcaklığı artar. 👉 A şıkkı doğrudur.
- 3️⃣ Isı veren maddenin (B kabı) sıcaklığı azalır. 👉 B şıkkı doğrudur.
- 4️⃣ Denge sıcaklığı her zaman başlangıç sıcaklıklarının arasında olur.
⚠️ \( 95^\circ C \), bu aralığın dışındadır ve başlangıçtaki en sıcak maddeden bile daha sıcaktır. Bu durum kesinlikle gerçekleşemez.
Doğru Cevap: C seçeneğidir.Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/5-sinif-fen-bilimleri-kaplardaki-sular-arasi-isi-alisverisi/sorular