🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki ilişki Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki ilişki Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir miktar suyun sıcaklığını artırmak için 1000 Joule ısı veriliyor. Suyun sıcaklığındaki değişim kaç derece olur? (Suyun öz ısısı 4.18 J/g°C, kütlesi 100 gramdır.)
Çözüm:
Bu soruyu çözmek için ısı, kütle, öz ısı ve sıcaklık değişimi arasındaki ilişkiyi ifade eden formülü kullanacağız.
- Formül: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- Burada:
- \( Q \) ısı miktarı (Joule)
- \( m \) kütle (gram)
- \( c \) öz ısı (J/g°C)
- \( \Delta T \) sıcaklık değişimi (°C)
- Verilenler: \( Q = 1000 \) J, \( m = 100 \) g, \( c = 4.18 \) J/g°C
- Formülde verilen değerleri yerine koyalım: \( 1000 = 100 \cdot 4.18 \cdot \Delta T \)
- Hesaplamayı yapalım: \( 1000 = 418 \cdot \Delta T \)
- \( \Delta T \) değerini bulmak için her iki tarafı 418'e bölelim: \( \Delta T = \frac{1000}{418} \)
- Sonuç: \( \Delta T \approx 2.39 \) °C
Örnek 2:
200 gram demirin sıcaklığını 10°C artırmak için ne kadar ısı verilmelidir? (Demirin öz ısısı yaklaşık 0.46 J/g°C'dir.)
Çözüm:
Bu soruda da ısı miktarını hesaplamak için temel formülümüzü kullanacağız.
- Kullanacağımız formül: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- Verilenler:
- Kütle (\( m \)): 200 gram
- Öz ısı (\( c \)): 0.46 J/g°C
- Sıcaklık değişimi (\( \Delta T \)): 10 °C
- Formülde değerleri yerine yazalım: \( Q = 200 \cdot 0.46 \cdot 10 \)
- Hesaplamayı adım adım yapalım:
- \( 200 \cdot 0.46 = 92 \)
- \( 92 \cdot 10 = 920 \)
- Sonuç: \( Q = 920 \) Joule
Örnek 3:
Kışın metal bir kaşık mı yoksa tahta bir çubuk mu daha soğuk hissedilir? Bunun nedeni nedir? 🥄
Çözüm:
Bu durum, maddelerin öz ısı ve ısı iletkenliği özellikleriyle ilgilidir.
- Metal Kaşık: Metaller genellikle düşük öz ısıya ve yüksek ısı iletkenliğine sahiptir. Bu, metallerin ısıyı kolayca alıp verebildiği anlamına gelir. Kışın ortam soğuk olduğunda, metal kaşık ortamdaki ısıyı hızla emer ve eliyle temas ettiğinde elindeki ısıyı da hızla çeker. Bu nedenle metal kaşık çok daha soğuk hissedilir. 🥶
- Tahta Çubuk: Tahta ise genellikle yüksek öz ısıya ve düşük ısı iletkenliğine sahiptir. Isıyı kolayca iletmez ve daha yavaş ısınır veya soğur. Eliniz tahta çubuğa dokunduğunda, tahta elinizdeki ısıyı metal kaşık kadar hızlı çekmez. Bu yüzden tahta çubuk daha az soğuk hissedilir. 🪵
Örnek 4:
500 gram suyun sıcaklığını 20°C artırmak için kaç kalori ısı gerekir? (Suyun öz ısısı 1 cal/g°C'dir.)
Çözüm:
Bu soruda ısıyı kalori cinsinden hesaplayacağız.
- Formülümüz yine aynı: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- Verilenler:
- Kütle (\( m \)): 500 gram
- Öz ısı (\( c \)): 1 cal/g°C
- Sıcaklık değişimi (\( \Delta T \)): 20 °C
- Değerleri formüle yerleştirelim: \( Q = 500 \cdot 1 \cdot 20 \)
- Hesaplamayı yapalım: \( Q = 500 \cdot 20 \)
- Sonuç: \( Q = 10000 \) kalori
Örnek 5:
Bir öğrenci, elindeki iki farklı metal parçasının (A ve B) ısı sığalarını karşılaştırmak istiyor. Her iki metal parçasına da aynı miktarda ısı veriyor ve sıcaklık değişimlerini ölçüyor. Metal A'nın sıcaklığı 10°C artarken, Metal B'nin sıcaklığı 20°C artıyor. Buna göre, hangi metalin ısı sığası daha büyüktür? Neden?
Çözüm:
Bu soruda ısı sığası kavramını ve sıcaklık değişimiyle ilişkisini anlamamız gerekiyor.
- Isı Sığası (\( C \)): Bir cismin sıcaklığını 1°C artırmak için verilmesi veya alınması gereken ısı miktarıdır. Formülü \( C = m \cdot c \) şeklindedir.
- Isı sığası ile sıcaklık değişimi arasındaki ilişki: \( Q = C \cdot \Delta T \)
- Verilenler:
- Her iki metal için de verilen ısı miktarı \( Q \) aynıdır.
- Metal A için sıcaklık değişimi (\( \Delta T_A \)): 10°C
- Metal B için sıcaklık değişimi (\( \Delta T_B \)): 20°C
- Formülden yola çıkarak: \( Q = C_A \cdot \Delta T_A \) ve \( Q = C_B \cdot \Delta T_B \)
- Aynı \( Q \) miktarı için, sıcaklık değişimi (\( \Delta T \)) ne kadar küçükse, ısı sığası (\( C \)) o kadar büyük olmalıdır.
- Metal A'nın sıcaklık değişimi (10°C), Metal B'nin sıcaklık değişiminden (20°C) daha azdır.
- Bu durum, Metal A'nın ısı sığasının daha büyük olduğunu gösterir.
Örnek 6:
Yazın parktaki kaydırakların metal olan kısımları neden daha sıcak olurken, plastik olan kısımları daha az sıcak olur? ☀️
Çözüm:
Bu durumun temel nedeni yine maddelerin öz ısı ve ısı iletkenliği özellikleridir.
- Metal Kaydıraklar: Metaller, genellikle düşük öz ısıya ve yüksek ısı iletkenliğine sahiptir. Güneşten aldıkları ısıyı hızla emerler ve kendi içlerinde kolayca iletirler. Bu nedenle, metal yüzeyler güneş altında çabucak ısınır ve dokunulduğunda çok sıcak hissedilir. 🥵
- Plastik Kaydıraklar: Plastikler ise genellikle daha yüksek öz ısıya ve daha düşük ısı iletkenliğine sahiptir. Isıyı metal kadar hızlı iletemezler ve ısındıklarında sıcaklıkları daha yavaş artar. Bu yüzden, plastik yüzeyler metal yüzeylere göre daha az ısınır ve daha serin kalır. 😎
Örnek 7:
400 gram alüminyumun sıcaklığını 50°C artırmak için kaç Joule ısı gerekir? (Alüminyumun öz ısısı yaklaşık 0.90 J/g°C'dir.)
Çözüm:
Bu soruda da ısı miktarını hesaplamak için standart formülü kullanacağız.
- Kullanılacak formül: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- Verilenler:
- Kütle (\( m \)): 400 gram
- Öz ısı (\( c \)): 0.90 J/g°C
- Sıcaklık değişimi (\( \Delta T \)): 50 °C
- Değerleri formüle yerleştirelim: \( Q = 400 \cdot 0.90 \cdot 50 \)
- Hesaplamayı adım adım yapalım:
- \( 400 \cdot 0.90 = 360 \)
- \( 360 \cdot 50 = 18000 \)
- Sonuç: \( Q = 18000 \) Joule
Örnek 8:
Bir demir çubuğun ısı sığası 120 J/°C'dir. Bu çubuğun sıcaklığını 30°C artırmak için ne kadar ısı verilmelidir?
Çözüm:
Bu soruda doğrudan ısı sığası kullanılarak ısı miktarı hesaplanacaktır.
- Isı sığası (\( C \)) ile sıcaklık değişimi (\( \Delta T \)) arasındaki ilişki: \( Q = C \cdot \Delta T \)
- Verilenler:
- Isı sığası (\( C \)): 120 J/°C
- Sıcaklık değişimi (\( \Delta T \)): 30 °C
- Formülde değerleri yerine koyalım: \( Q = 120 \cdot 30 \)
- Hesaplamayı yapalım: \( Q = 3600 \) Joule
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-isi-oz-isi-isi-sigasi-ve-sicaklik-farki-arasindaki-iliski/sorular