💡 9. Sınıf Fizik: Isı ve sıcaklık: Isı sığası, ısı iletimi, hal değişimi, ısıl denge, ısı aktarım yolları, öz ısı Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Isı ve sıcaklık: Isı sığası, ısı iletimi, hal değişimi, ısıl denge, ısı aktarım yolları, öz ısı Çözümlü Örnekler
Aynı maddeden yapılmış, kütleleri sırasıyla \( m \) ve \( 3 \times m \) olan iki metal bilye için aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
- 1. Öz ısıları birbirine eşittir.
- 2. Isı sığaları birbirine eşittir.
- 3. Aynı miktar ısı verildiğinde sıcaklık değişimleri aynı olur.
Maddelerin ısı ile ilgili özelliklerini inceleyelim:
- 👉 Öz Isı (c): Maddenin cinsine bağlı ayırt edici bir özelliktir. İki bilye de aynı maddeden yapıldığı için öz ısıları eşittir. (1. öncül doğru)
- 👉 Isı Sığası (C): Kütle ile öz ısının çarpımıdır \( C = m \times c \). Kütleleri farklı olduğu için ısı sığaları farklıdır. \( 3 \times m \) kütleli olanın ısı sığası daha büyüktür. (2. öncül yanlış)
- 👉 Sıcaklık Değişimi: Isı formülü \( Q = m \times c \times \Delta T \) şeklindedir. Isı sığası büyük olanın (kütlesi çok olanın) aynı ısı altında sıcaklık değişimi daha az olur. (3. öncül yanlış)
Öz ısısı \( 0.5 \) kalori/gram derece olan \( 200 \) gram kütleli bir maddenin sıcaklığını \( 20 \) dereceden \( 50 \) dereceye çıkarmak için verilmesi gereken ısı miktarı kaç kaloridir?
Verilen değerleri formülde yerine koyalım:
- Kütle \( m = 200 \) g
- Öz ısı \( c = 0.5 \) cal/g°C
- Sıcaklık değişimi \( \Delta T = 50 - 20 = 30 \) °C
Kullanılacak formül: Kel Macit yani \[ Q = m \times c \times \Delta T \]
Hesaplama:
- \( Q = 200 \times 0.5 \times 30 \)
- \( Q = 100 \times 30 \)
- \( Q = 3000 \) kalori
Güneşli bir günde dışarıda duran bir otomobilin metal kaportasına dokunduğunuzda elinizin yanması, otomobilin içindeki havanın sıcak olması ve güneşin dünyayı ısıtması olayları sırasıyla hangi ısı aktarım yollarına örnektir?
Isı üç farklı yolla yayılır:
- 🔥 Işıma (Radyasyon): Güneş ışınlarının boşlukta yayılarak dünyayı ve otomobili ısıtması ışıma yoluyladır.
- 🔥 İletim (Kondüksiyon): Sıcak metal kaportaya dokunduğunuzda ısının metalden elinize doğrudan geçmesi iletim yoluyladır. Katılarda temel yayılma şeklidir.
- 🔥 Konveksiyon (Taşıma): Otomobil içindeki havanın ısınarak yükselmesi ve içerideki tüm havayı ısıtması akışkanlardaki konveksiyon yoluyladır.
Isıca yalıtılmış bir kapta \( 20 \) derece sıcaklıktaki \( 100 \) gram su ile \( 80 \) derece sıcaklıktaki \( 100 \) gram su karıştırılıyor. Karışımın denge sıcaklığı kaç derece olur? (Suyun öz ısısı \( c = 1 \) kabul edilecektir.)
Isı alışverişinde alınan ısı verilen ısıya eşittir: \( Q_{alinan} = Q_{verilen} \)
- Eğer karıştırılan maddeler aynı cins (ikisi de su) ve kütleleri eşitse (\( 100 \) g), denge sıcaklığı aritmetik ortalama ile bulunur.
- Denge Sıcaklığı \( T = \frac{T_1 + T_2}{2} \)
- \( T = \frac{20 + 80}{2} \)
- \( T = \frac{100}{2} = 50 \) derece
Erime sıcaklığındaki \( 50 \) gram buzu tamamen eritmek için gerekli olan ısı miktarı kaç kaloridir? (Buzun erime ısısı \( L = 80 \) cal/g)
Hal değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır ve maddeye verilen enerji bağları koparmak için kullanılır.
- Kütle \( m = 50 \) g
- Erime Isısı \( L = 80 \) cal/g
Kullanılacak formül: Kemel yani \[ Q = m \times L \]
Hesaplama:
- \( Q = 50 \times 80 \)
- \( Q = 4000 \) kalori
Kışın soğuk havalarda kuşların tüylerini kabartmasının fiziksel nedeni nedir? Bu durum hangi ısı aktarım yolunu engellemeye yöneliktir?
Bu durum tamamen ısı yalıtımı ile ilgilidir:
- 👉 Kuşlar tüylerini kabartarak tüylerin arasına hava dolmasını sağlarlar.
- 👉 Hava, ısı iletim katsayısı çok düşük olan (kötü bir iletken) bir maddedir.
- 👉 Bu durgun hava tabakası, kuşun vücut ısısının dışarıya iletim ve konveksiyon yoluyla kaçmasını engeller.
Bir X maddesine ait ısı-sıcaklık grafiğinde, verilen ısı \( Q \) iken sıcaklık değişimi \( 2 \times T \), Y maddesine \( 2 \times Q \) ısı verildiğinde sıcaklık değişimi \( T \) olmaktadır. X maddesinin ısı sığasının Y maddesinin ısı sığasına oranı kaçtır?
Isı sığası \( C = \frac{Q}{\Delta T} \) formülü ile bulunabilir.
- X maddesi için: \( C_x = \frac{Q}{2 \times T} \)
- Y maddesi için: \( C_y = \frac{2 \times Q}{T} \)
Oranlayalım:
- \( \frac{C_x}{C_y} = \frac{\frac{Q}{2 \times T}}{\frac{2 \times Q}{T}} \)
- Birinciyi aynen yaz, ikinciyi ters çevir çarp:
- \( \frac{Q}{2 \times T} \times \frac{T}{2 \times Q} \)
- Sadeleştirmeler yapıldığında: \( \frac{1}{2 \times 2} = \frac{1}{4} \)
Sıcaklıkları farklı iki cisim birbirine temas ettirildiğinde gerçekleşen olaylar hakkında hangisi kesinlikle yanlıştır?
- A) Isı, sıcaklığı yüksek olandan düşük olana akar.
- B) Denge sıcaklığı, iki cismin ilk sıcaklıklarının arasında bir değerdir.
- C) Isıl denge sağlandığında her iki cismin iç enerjisi eşit olur.
- D) Isıl denge sağlandığında sıcaklıklar eşitlenir.
- ✅ A Doğru: Isı akış yönü her zaman sıcaktan soğuğa doğrudur.
- ✅ B Doğru: Denge sıcaklığı \( T_{dusuk} < T_{denge} < T_{yuksek} \) aralığındadır.
- ❌ C Yanlış: Isıl denge sağlandığında sıcaklıklar eşit olur, ancak iç enerjilerin eşit olması zorunlu değildir. İç enerji kütleye ve madde cinsine de bağlıdır.
- ✅ D Doğru: Isıl dengenin tanımı gereği son sıcaklıklar eşittir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-isi-ve-sicaklik-isi-sigasi-isi-iletimi-hal-degisimi-isil-denge-isi-aktarim-yollari-oz-isi/sorular