🎓 8. Sınıf (Lgs)
📚 8. Sınıf Fen Bilimleri
💡 8. Sınıf Fen Bilimleri: Sıcaklık Ve Zaman Grafiği Çözümlü Örnekler
8. Sınıf Fen Bilimleri: Sıcaklık Ve Zaman Grafiği Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir maddeye sabit hızla ısı verilmektedir. Maddenin başlangıçta katı olduğu biliniyor. Verilen ısı ile maddenin sıcaklığı zamanla değişmekte ve aşağıdaki gibi bir sıcaklık-zaman grafiği oluşmaktadır (grafik betimlemesi):
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni) bulunmaktadır.
Grafik, \( 0 \) anında \( -10^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) ile \( t_1 \) zaman aralığında sıcaklık \( -10^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( t_1 \) ile \( t_2 \) zaman aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( t_2 \) ile \( t_3 \) zaman aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( 100^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( t_3 \) ile \( t_4 \) zaman aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( t_4 \) ile \( t_5 \) zaman aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \)'den \( 120^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Bu grafiğe göre, maddenin erime noktası ve kaynama noktası kaç derecedir? 🌡️
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni) bulunmaktadır.
Grafik, \( 0 \) anında \( -10^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) ile \( t_1 \) zaman aralığında sıcaklık \( -10^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( t_1 \) ile \( t_2 \) zaman aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( t_2 \) ile \( t_3 \) zaman aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( 100^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( t_3 \) ile \( t_4 \) zaman aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( t_4 \) ile \( t_5 \) zaman aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \)'den \( 120^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Bu grafiğe göre, maddenin erime noktası ve kaynama noktası kaç derecedir? 🌡️
Çözüm:
👉 Bir maddenin ısı alarak sıcaklığının sabit kaldığı noktalar, o maddenin hal değiştirme noktalarıdır.
- ✅ Grafiğin \( t_1 \) ile \( t_2 \) zaman aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmıştır. Bu aralıkta madde katı halden sıvı hale geçmektedir. Dolayısıyla bu sıcaklık, maddenin erime noktasıdır.
- ✅ Grafiğin \( t_3 \) ile \( t_4 \) zaman aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \) sabit kalmıştır. Bu aralıkta madde sıvı halden gaz hale geçmektedir. Dolayısıyla bu sıcaklık, maddenin kaynama noktasıdır.
Sonuç olarak:
- 📌 Maddenin Erime Noktası: \( 0^\circ C \)
- 📌 Maddenin Kaynama Noktası: \( 100^\circ C \)
Örnek 2:
Başlangıçta gaz halinde olan bir madde, sabit hızla ısı vermektedir. Maddenin sıcaklık-zaman grafiği aşağıda betimlenmiştir:
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni) bulunmaktadır.
Grafik, \( 0 \) anında \( 120^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) ile \( t_1 \) zaman aralığında sıcaklık \( 120^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye düşmektedir.
2. \( t_1 \) ile \( t_2 \) zaman aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( t_2 \) ile \( t_3 \) zaman aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 20^\circ C \)'ye düşmektedir.
4. \( t_3 \) ile \( t_4 \) zaman aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( t_4 \) ile \( t_5 \) zaman aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \)'den \( -5^\circ C \)'ye düşmektedir.
Bu grafiğe göre, maddenin yoğuşma noktası ve donma noktası kaç derecedir? ❄️
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni) bulunmaktadır.
Grafik, \( 0 \) anında \( 120^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) ile \( t_1 \) zaman aralığında sıcaklık \( 120^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye düşmektedir.
2. \( t_1 \) ile \( t_2 \) zaman aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( t_2 \) ile \( t_3 \) zaman aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 20^\circ C \)'ye düşmektedir.
4. \( t_3 \) ile \( t_4 \) zaman aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( t_4 \) ile \( t_5 \) zaman aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \)'den \( -5^\circ C \)'ye düşmektedir.
Bu grafiğe göre, maddenin yoğuşma noktası ve donma noktası kaç derecedir? ❄️
Çözüm:
💡 Bir madde ısı verirken sıcaklığının sabit kaldığı noktalar, o maddenin hal değiştirme noktalarıdır.
- ✅ Grafiğin \( t_1 \) ile \( t_2 \) zaman aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmıştır. Bu aralıkta madde gaz halden sıvı hale geçmektedir. Dolayısıyla bu sıcaklık, maddenin yoğuşma noktasıdır.
- ✅ Grafiğin \( t_3 \) ile \( t_4 \) zaman aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \) sabit kalmıştır. Bu aralıkta madde sıvı halden katı hale geçmektedir. Dolayısıyla bu sıcaklık, maddenin donma noktasıdır.
Sonuç olarak:
- 📌 Maddenin Yoğuşma Noktası: \( 80^\circ C \)
- 📌 Maddenin Donma Noktası: \( 20^\circ C \)
Örnek 3:
Sıvı haldeki bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklık-zaman grafiği şu şekildedir (grafik betimlemesi):
Zaman ekseni (x ekseni) saniye (s) cinsinden, Sıcaklık ekseni (y ekseni) Santigrat derece (\(^\circ C\)) cinsindendir.
Grafik, \( 0 \) saniyede \( 20^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) saniye ile \( 10 \) saniye aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \)'den \( 70^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 10 \) saniye ile \( 30 \) saniye aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 30 \) saniye ile \( 40 \) saniye aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \)'den \( 90^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Bu madde, kaynamaya başladıktan sonra tamamen gaz haline geçmesi kaç saniye sürmüştür? 🤔
Zaman ekseni (x ekseni) saniye (s) cinsinden, Sıcaklık ekseni (y ekseni) Santigrat derece (\(^\circ C\)) cinsindendir.
Grafik, \( 0 \) saniyede \( 20^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) saniye ile \( 10 \) saniye aralığında sıcaklık \( 20^\circ C \)'den \( 70^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 10 \) saniye ile \( 30 \) saniye aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 30 \) saniye ile \( 40 \) saniye aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \)'den \( 90^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Bu madde, kaynamaya başladıktan sonra tamamen gaz haline geçmesi kaç saniye sürmüştür? 🤔
Çözüm:
👉 Grafiği dikkatlice inceleyelim:
- ✅ Madde başlangıçta sıvı haldedir ve \( 0 \) ile \( 10 \) saniyeleri arasında sıcaklığı artmaktadır.
- ✅ \( 10 \) saniyeden itibaren sıcaklık \( 70^\circ C \) de sabit kalmıştır. Bu nokta, maddenin kaynamaya başladığı andır. Madde bu aralıkta sıvıdan gaz hale geçmektedir.
- ✅ Sıcaklığın sabit kaldığı bu aralık, \( 10 \) saniyeden \( 30 \) saniyeye kadar sürmektedir. Bu, maddenin tamamen gaz hale geçtiği süreyi gösterir.
- ✅ \( 30 \) saniyeden sonra sıcaklık tekrar yükselmeye başlamıştır, bu da maddenin artık tamamen gaz halinde olduğunu gösterir.
Kaynama süresi, sıcaklığın sabit kaldığı aralığın uzunluğudur:
\[ \text{Kaynama Süresi} = \text{Bitiş Zamanı} - \text{Başlangıç Zamanı} \] \[ \text{Kaynama Süresi} = 30 \text{ s} - 10 \text{ s} = 20 \text{ s} \]Sonuç:
- 📌 Madde, kaynamaya başladıktan sonra tamamen gaz haline geçmesi \( 20 \) saniye sürmüştür.
Örnek 4:
Başlangıçta \( 110^\circ C \) sıcaklığında gaz halinde olan bir madde, sabit hızla soğutulmaktadır. Maddenin sıcaklık-zaman grafiği şöyledir (grafik betimlemesi):
Zaman ekseni (x ekseni) dakika (dk) cinsinden, Sıcaklık ekseni (y ekseni) Santigrat derece (\(^\circ C\)) cinsindendir.
Grafik, \( 0 \) dakikada \( 110^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) dk ile \( 5 \) dk aralığında sıcaklık \( 110^\circ C \)'den \( 70^\circ C \)'ye düşmektedir.
2. \( 5 \) dk ile \( 15 \) dk aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 15 \) dk ile \( 20 \) dk aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye düşmektedir.<
4. \( 20 \) dk ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 30 \) dk ile \( 35 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( -10^\circ C \)'ye düşmektedir.
Bu maddenin \( 8. \) dakika ve \( 25. \) dakikadaki fiziksel halleri nelerdir? 🤔
Zaman ekseni (x ekseni) dakika (dk) cinsinden, Sıcaklık ekseni (y ekseni) Santigrat derece (\(^\circ C\)) cinsindendir.
Grafik, \( 0 \) dakikada \( 110^\circ C \) sıcaklığından başlamaktadır.
1. \( 0 \) dk ile \( 5 \) dk aralığında sıcaklık \( 110^\circ C \)'den \( 70^\circ C \)'ye düşmektedir.
2. \( 5 \) dk ile \( 15 \) dk aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 15 \) dk ile \( 20 \) dk aralığında sıcaklık \( 70^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye düşmektedir.<
4. \( 20 \) dk ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 30 \) dk ile \( 35 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( -10^\circ C \)'ye düşmektedir.
Bu maddenin \( 8. \) dakika ve \( 25. \) dakikadaki fiziksel halleri nelerdir? 🤔
Çözüm:
💡 Sıcaklık-zaman grafiğini inceleyerek maddenin farklı zaman dilimlerindeki hallerini belirleyelim:
- ✅ \( 0 \) ile \( 5 \) dk arasında sıcaklık düşüyor, madde gaz haldedir.
- ✅ \( 5 \) ile \( 15 \) dk arasında sıcaklık \( 70^\circ C \) sabit kalıyor. Bu aralıkta madde gaz halden sıvı hale geçmektedir (yoğuşma).
- ✅ \( 15 \) ile \( 20 \) dk arasında sıcaklık düşüyor, madde sıvı haldedir.
- ✅ \( 20 \) ile \( 30 \) dk arasında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalıyor. Bu aralıkta madde sıvı halden katı hale geçmektedir (donma).
- ✅ \( 30 \) ile \( 35 \) dk arasında sıcaklık düşüyor, madde katı haldedir.
Şimdi belirtilen dakikalardaki halleri bulalım:
- 📌 \( 8. \) dakika: Bu zaman dilimi \( 5 \) dk ile \( 15 \) dk arasına denk gelmektedir. Bu aralıkta madde gaz ve sıvı karışımı halindedir (yoğuşma gerçekleşmektedir).
- 📌 \( 25. \) dakika: Bu zaman dilimi \( 20 \) dk ile \( 30 \) dk arasına denk gelmektedir. Bu aralıkta madde sıvı ve katı karışımı halindedir (donma gerçekleşmektedir).
Örnek 5:
Laboratuvarda, aynı koşullar altında farklı iki saf maddeye (X ve Y) eşit ve sabit hızla ısı verilmektedir. Başlangıçta ikisi de katı haldedir. Maddelerin sıcaklık-zaman grafikleri aşağıda betimlenmiştir:
1. \( 0 \) ile \( 5 \) dk aralığında sıcaklık \( 10^\circ C \)'den \( 40^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 5 \) ile \( 15 \) dk aralığında sıcaklık \( 40^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 15 \) ile \( 20 \) dk aralığında sıcaklık \( 40^\circ C \)'den \( 110^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 20 \) ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 110^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 30 \) ile \( 35 \) dk aralığında sıcaklık \( 110^\circ C \)'den \( 130^\circ C \)'ye yükselmektedir.
1. \( 0 \) ile \( 10 \) dk aralığında sıcaklık \( 10^\circ C \)'den \( 60^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 10 \) ile \( 20 \) dk aralığında sıcaklık \( 60^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 20 \) ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 60^\circ C \)'den \( 120^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 30 \) ile \( 40 \) dk aralığında sıcaklık \( 120^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 40 \) ile \( 45 \) dk aralığında sıcaklık \( 120^\circ C \)'den \( 140^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Bu grafiklere göre, aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
I. X maddesinin erime noktası, Y maddesinin erime noktasından düşüktür.
II. Y maddesinin kaynama noktası, X maddesinin kaynama noktasından yüksektir.
III. X maddesi, erimesini Y maddesinden daha kısa sürede tamamlamıştır. 🧐
Madde X için Grafik Betimlemesi:
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni).1. \( 0 \) ile \( 5 \) dk aralığında sıcaklık \( 10^\circ C \)'den \( 40^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 5 \) ile \( 15 \) dk aralığında sıcaklık \( 40^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 15 \) ile \( 20 \) dk aralığında sıcaklık \( 40^\circ C \)'den \( 110^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 20 \) ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 110^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 30 \) ile \( 35 \) dk aralığında sıcaklık \( 110^\circ C \)'den \( 130^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Madde Y için Grafik Betimlemesi:
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni).1. \( 0 \) ile \( 10 \) dk aralığında sıcaklık \( 10^\circ C \)'den \( 60^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 10 \) ile \( 20 \) dk aralığında sıcaklık \( 60^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 20 \) ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 60^\circ C \)'den \( 120^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 30 \) ile \( 40 \) dk aralığında sıcaklık \( 120^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 40 \) ile \( 45 \) dk aralığında sıcaklık \( 120^\circ C \)'den \( 140^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Bu grafiklere göre, aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
I. X maddesinin erime noktası, Y maddesinin erime noktasından düşüktür.
II. Y maddesinin kaynama noktası, X maddesinin kaynama noktasından yüksektir.
III. X maddesi, erimesini Y maddesinden daha kısa sürede tamamlamıştır. 🧐
Çözüm:
💡 Her iki maddenin de grafiklerini ayrı ayrı analiz edelim ve sonra karşılaştıralım.
Madde X için:
- ✅ Erime noktası: Sıcaklığın \( 40^\circ C \) sabit kaldığı aralık.
- ✅ Kaynama noktası: Sıcaklığın \( 110^\circ C \) sabit kaldığı aralık.
- ✅ Erime süresi: \( 15 - 5 = 10 \) dakika.
Madde Y için:
- ✅ Erime noktası: Sıcaklığın \( 60^\circ C \) sabit kaldığı aralık.
- ✅ Kaynama noktası: Sıcaklığın \( 120^\circ C \) sabit kaldığı aralık.
- ✅ Erime süresi: \( 20 - 10 = 10 \) dakika.
Şimdi ifadeleri değerlendirelim:
- 📌 I. X maddesinin erime noktası, Y maddesinin erime noktasından düşüktür.
X'in erime noktası \( 40^\circ C \), Y'nin erime noktası \( 60^\circ C \). \( 40^\circ C < 60^\circ C \). Bu ifade doğrudur. - 📌 II. Y maddesinin kaynama noktası, X maddesinin kaynama noktasından yüksektir.
Y'nin kaynama noktası \( 120^\circ C \), X'in kaynama noktası \( 110^\circ C \). \( 120^\circ C > 110^\circ C \). Bu ifade doğrudur. - 📌 III. X maddesi, erimesini Y maddesinden daha kısa sürede tamamlamıştır.
X'in erime süresi \( 10 \) dakika, Y'nin erime süresi \( 10 \) dakika. Süreler eşittir. Bu ifade yanlıştır.
Sonuç:
- ✅ Doğru ifadeler I ve II'dir.
Örnek 6:
Bir madde başlangıçta katı halde olup sıcaklığı \( -20^\circ C \)'dir. Bu maddeye önce sabit hızla ısı verilerek gaz haline geçmesi sağlanıyor, ardından aynı sabit hızla ısı alınarak tekrar katı hale gelmesi sağlanıyor. Oluşan sıcaklık-zaman grafiği aşağıdaki gibidir (grafik betimlemesi):
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni) bulunmaktadır.
Isıtma Aşaması:
1. \( 0 \) ile \( 5 \) dk aralığında sıcaklık \( -20^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 5 \) ile \( 15 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 15 \) ile \( 25 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 25 \) ile \( 35 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 35 \) ile \( 40 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 100^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Soğutma Aşaması:
6. \( 40 \) ile \( 45 \) dk aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye düşmektedir.
7. \( 45 \) ile \( 55 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmaktadır.
8. \( 55 \) ile \( 65 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye düşmektedir.
9. \( 65 \) ile \( 75 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
10. \( 75 \) ile \( 80 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( -20^\circ C \)'ye düşmektedir.
Bu grafiğe göre, madde toplamda kaç dakika boyunca sıvı halde bulunmuştur? 💧
Zaman ekseni (x ekseni) ve Sıcaklık ekseni (y ekseni) bulunmaktadır.
Isıtma Aşaması:
1. \( 0 \) ile \( 5 \) dk aralığında sıcaklık \( -20^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 5 \) ile \( 15 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 15 \) ile \( 25 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 25 \) ile \( 35 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 35 \) ile \( 40 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 100^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Soğutma Aşaması:
6. \( 40 \) ile \( 45 \) dk aralığında sıcaklık \( 100^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye düşmektedir.
7. \( 45 \) ile \( 55 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \) sabit kalmaktadır.
8. \( 55 \) ile \( 65 \) dk aralığında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye düşmektedir.
9. \( 65 \) ile \( 75 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \) sabit kalmaktadır.
10. \( 75 \) ile \( 80 \) dk aralığında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( -20^\circ C \)'ye düşmektedir.
Bu grafiğe göre, madde toplamda kaç dakika boyunca sıvı halde bulunmuştur? 💧
Çözüm:
👉 Maddenin sıvı halde bulunduğu aralıkları grafikten belirleyelim.
Sıvı hali, erime noktası ile kaynama noktası arasında sıcaklığın arttığı ve yoğuşma noktası ile donma noktası arasında sıcaklığın azaldığı bölgelerde görülür.
Sıvı hali, erime noktası ile kaynama noktası arasında sıcaklığın arttığı ve yoğuşma noktası ile donma noktası arasında sıcaklığın azaldığı bölgelerde görülür.
Isıtma Aşaması:
- ✅ Madde \( 0^\circ C \) de erimeye başlar ve \( 80^\circ C \) de kaynamaya başlar.
- ✅ \( 5 \) ile \( 15 \) dk arasında erime gerçekleşir (katı-sıvı karışımı).
- ✅ \( 15 \) ile \( 25 \) dk arasında sıcaklık \( 0^\circ C \)'den \( 80^\circ C \)'ye yükselirken madde tamamen sıvı haldedir. Bu aralık \( 25 - 15 = 10 \) dakika sürer.
- ✅ \( 25 \) ile \( 35 \) dk arasında kaynama gerçekleşir (sıvı-gaz karışımı).
Soğutma Aşaması:
- ✅ Madde \( 80^\circ C \) de yoğuşmaya başlar ve \( 0^\circ C \) de donmaya başlar.
- ✅ \( 45 \) ile \( 55 \) dk arasında yoğuşma gerçekleşir (gaz-sıvı karışımı).
- ✅ \( 55 \) ile \( 65 \) dk arasında sıcaklık \( 80^\circ C \)'den \( 0^\circ C \)'ye düşerken madde tamamen sıvı haldedir. Bu aralık \( 65 - 55 = 10 \) dakika sürer.
- ✅ \( 65 \) ile \( 75 \) dk arasında donma gerçekleşir (sıvı-katı karışımı).
Toplam sıvı halde kalma süresi:
\[ \text{Toplam Sıvı Süresi} = \text{Isıtmadaki Sıvı Süresi} + \text{Soğutmadaki Sıvı Süresi} \] \[ \text{Toplam Sıvı Süresi} = 10 \text{ dk} + 10 \text{ dk} = 20 \text{ dk} \]Sonuç:
- 📌 Madde toplamda \( 20 \) dakika boyunca sıvı halde bulunmuştur.
Örnek 7:
Sıcak bir yaz gününde, bir bardak limonataya buz küpleri atılıyor. Buz küpleri başlangıçta \( -5^\circ C \) sıcaklığındadır. Limonata ise \( 25^\circ C \) sıcaklığındadır. Bir süre sonra buz küpleri eriyerek limonatanın sıcaklığını düşürüyor. Buzun erime süreci ve limonatanın soğuma sürecini gösteren bir sıcaklık-zaman grafiği nasıl yorumlanır? 🧊🍋
Çözüm:
👉 Bu senaryoda buz küpleri ve limonata arasında bir ısı alışverişi meydana gelir. Limonata buz küplerine ısı verir, buz küpleri de bu ısıyı alarak sıcaklığını artırır ve erir.
Bir buz küpünün sıcaklık-zaman grafiği (limonata ile etkileşimi göz önüne alınarak) şu şekilde yorumlanabilir:
- ✅ Buzun Isınması: Buz küpleri başlangıçta \( -5^\circ C \) sıcaklığındadır. Limonatadan ısı alarak sıcaklığı \( 0^\circ C \)'ye kadar yükselir. Bu aşamada buz katı haldedir ve sıcaklığı artar. Grafikte yukarı doğru eğimli bir çizgi olarak görülür.
- ✅ Buzun Erimesi: Buzun sıcaklığı \( 0^\circ C \)'ye ulaştığında, ısı almaya devam etmesine rağmen sıcaklığı bir süre sabit kalır. Bu aralıkta buz eriyerek suya dönüşür. Bu durum, grafikte yatay bir çizgi olarak gösterilir ve buzun erime noktası olan \( 0^\circ C \)'yi temsil eder. Tüm buz eriyene kadar bu sıcaklık sabit kalır.
- ✅ Suyun Isınması: Tüm buz eridikten sonra, oluşan buz suyu (şimdi limonatanın bir parçası) limonatadan ısı almaya devam eder ve sıcaklığı yükselir. Grafikte tekrar yukarı doğru eğimli bir çizgi olarak görülür.
Limonatanın sıcaklığı ise bu süreçte sürekli düşer, çünkü buz küplerine ısı vermektedir. Sonunda, limonata ve eriyen buz suyu aynı nihai sıcaklığa ulaşır ve termal denge sağlanır.
Sonuç:
- 📌 Buzun erime sürecinde sıcaklık-zaman grafiğinde \( 0^\circ C \) de yatay bir bölüm gözlemlenir. Bu, hal değişiminin (erimenin) gerçekleştiği zamandır.
Örnek 8:
Akşam yemeği için tencerede su kaynatmak istiyorsunuz. Oda sıcaklığında (\( 20^\circ C \)) musluk suyunu ocağa koyup ısıtmaya başlıyorsunuz. Suyun kaynamaya başladığını ve fokurdamaya devam ettiğini gözlemliyorsunuz. Bu süreçte suyun sıcaklık-zaman grafiği nasıl bir seyir izler ve kaynama süresince sıcaklığının sabit kalmasının nedeni nedir? 🍲🔥
Çözüm:
💡 Su kaynatma süreci, sıcaklık-zaman grafikleriyle çok iyi açıklanabilen bir hal değişimi örneğidir.
Suyun sıcaklık-zaman grafiği şu adımları takip eder:
- ✅ Suyun Isınması: Başlangıçta \( 20^\circ C \) olan musluk suyu, ocaktan aldığı ısı enerjisiyle sıcaklığını artırır. Bu aşamada su sıvı haldedir ve sıcaklığı sürekli yükselir. Grafikte yukarı doğru eğimli bir çizgi olarak görülür.
- ✅ Suyun Kaynaması: Suyun sıcaklığı \( 100^\circ C \)'ye ulaştığında (deniz seviyesinde), ocaktan ısı almaya devam etmesine rağmen sıcaklığı sabit kalır. Bu aralıkta su kaynamaya başlar, yani sıvı halden gaz haline (buharlaşma) geçer. Grafikte yatay bir çizgi olarak gösterilir ve suyun kaynama noktası olan \( 100^\circ C \)'yi temsil eder. Tenceredeki tüm su buhara dönüşene kadar bu sıcaklık sabit kalır.
- ✅ Buharın Isınması (Eğer Su Tükenseydi): Eğer tencerede su kalmasaydı ve ısıtmaya devam edilseydi, oluşan su buharının sıcaklığı tekrar yükselmeye başlardı.
Kaynama süresince sıcaklığın \( 100^\circ C \) de sabit kalmasının nedeni şudur:
- 📌 Bu aşamada verilen ısı enerjisi, su moleküllerinin arasındaki çekim kuvvetlerini yenerek onların sıvı halden gaz hale geçmesini (hal değiştirmesini) sağlar. Bu enerjiye gizli ısı denir. Sıcaklık artışı yerine, hal değişimi için harcanan bu enerji, termometrede bir sıcaklık yükselişi olarak gözlemlenmez.
Örnek 9:
Bir maddenin sıcaklık-zaman grafiği betimlemesi aşağıdadır. Madde başlangıçta katı haldedir ve sabit hızla ısı almaktadır.
Zaman ekseni (x ekseni) dakika (dk) cinsinden, Sıcaklık ekseni (y ekseni) Santigrat derece (\(^\circ C\)) cinsindendir.
1. \( 0 \) dk ile \( 4 \) dk aralığında sıcaklık \( 10^\circ C \)'den \( 50^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 4 \) dk ile \( 12 \) dk aralığında sıcaklık \( 50^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 12 \) dk ile \( 18 \) dk aralığında sıcaklık \( 50^\circ C \)'den \( 150^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 18 \) dk ile \( 26 \) dk aralığında sıcaklık \( 150^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 26 \) dk ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 150^\circ C \)'den \( 180^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? ❌
A) Maddenin erime noktası \( 50^\circ C \)'dir.
B) Madde, \( 15. \) dakikada tamamen sıvı haldedir.
C) Madde, \( 20. \) dakikada hem sıvı hem gaz haldedir.
D) Katı halden sıvı hale geçmesi, sıvı halden gaz hale geçmesinden daha uzun sürmüştür.
Zaman ekseni (x ekseni) dakika (dk) cinsinden, Sıcaklık ekseni (y ekseni) Santigrat derece (\(^\circ C\)) cinsindendir.
1. \( 0 \) dk ile \( 4 \) dk aralığında sıcaklık \( 10^\circ C \)'den \( 50^\circ C \)'ye yükselmektedir.
2. \( 4 \) dk ile \( 12 \) dk aralığında sıcaklık \( 50^\circ C \) sabit kalmaktadır.
3. \( 12 \) dk ile \( 18 \) dk aralığında sıcaklık \( 50^\circ C \)'den \( 150^\circ C \)'ye yükselmektedir.
4. \( 18 \) dk ile \( 26 \) dk aralığında sıcaklık \( 150^\circ C \) sabit kalmaktadır.
5. \( 26 \) dk ile \( 30 \) dk aralığında sıcaklık \( 150^\circ C \)'den \( 180^\circ C \)'ye yükselmektedir.
Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? ❌
A) Maddenin erime noktası \( 50^\circ C \)'dir.
B) Madde, \( 15. \) dakikada tamamen sıvı haldedir.
C) Madde, \( 20. \) dakikada hem sıvı hem gaz haldedir.
D) Katı halden sıvı hale geçmesi, sıvı halden gaz hale geçmesinden daha uzun sürmüştür.
Çözüm:
👉 Grafiği adım adım inceleyelim:
- ✅ \( 0-4 \) dk: Katı hal, sıcaklık artıyor.
- ✅ \( 4-12 \) dk: Erime gerçekleşiyor (\( 50^\circ C \) sabit). Bu aralıkta katı-sıvı karışımı vardır. Erime süresi: \( 12 - 4 = 8 \) dakika.
- ✅ \( 12-18 \) dk: Sıvı hal, sıcaklık artıyor.
- ✅ \( 18-26 \) dk: Kaynama gerçekleşiyor (\( 150^\circ C \) sabit). Bu aralıkta sıvı-gaz karışımı vardır. Kaynama süresi: \( 26 - 18 = 8 \) dakika.
- ✅ \( 26-30 \) dk: Gaz hal, sıcaklık artıyor.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- 📌 A) Maddenin erime noktası \( 50^\circ C \)'dir.
Sıcaklığın ilk sabit kaldığı nokta \( 50^\circ C \)'dir. Bu ifade doğrudur. - 📌 B) Madde, \( 15. \) dakikada tamamen sıvı haldedir.
\( 15. \) dakika, \( 12 \) ile \( 18 \) dakika arasına denk gelir. Bu aralıkta madde tamamen sıvı haldedir ve sıcaklığı artmaktadır. Bu ifade doğrudur. - 📌 C) Madde, \( 20. \) dakikada hem sıvı hem gaz haldedir.
\( 20. \) dakika, \( 18 \) ile \( 26 \) dakika arasına denk gelir. Bu aralıkta madde kaynamakta, yani sıvıdan gaz hale geçmektedir. Dolayısıyla hem sıvı hem de gaz haldedir. Bu ifade doğrudur. - 📌 D) Katı halden sıvı hale geçmesi, sıvı halden gaz hale geçmesinden daha uzun sürmüştür.
Katıdan sıvıya geçiş (erime) \( 8 \) dakika (\( 12-4 \)) sürmüştür.
Sıvıdan gaza geçiş (kaynama) \( 8 \) dakika (\( 26-18 \)) sürmüştür.
Süreler eşittir. Bu ifade yanlıştır.
Sonuç:
- ✅ Yanlış olan ifade D seçeneğidir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/8-sinif-fen-bilimleri-sicaklik-ve-zaman-grafigi/sorular