🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: Öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir demir çubuğun öz ısısı \( 450 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \) olarak verilmiştir. Bu ne anlama gelir? 💡
Çözüm:
- Öz ısı, bir maddenin 1 kilogramının sıcaklığını 1 derece Celsius artırmak için gereken ısı enerjisi miktarıdır.
- Dolayısıyla, demirin öz ısısının \( 450 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \) olması demek, 1 kilogram demirin sıcaklığını \( 1^\circ\text{C} \) artırmak için 450 Joule enerjiye ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir.
- Bu değer, farklı maddelerin ısıyı ne kadar kolay alıp verebildiğini gösteren ayırt edici bir özelliktir.
Örnek 2:
2 kg suyun sıcaklığını \( 10^\circ\text{C} \) artırmak için ne kadar ısı enerjisi gerekir? (Suyun öz ısısı \( 4200 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)) 🌡️
Çözüm:
- Kullanacağımız formül: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- Burada:
- \( Q \): Isı enerjisi (Joule)
- \( m \): Kütle (kg)
- \( c \): Öz ısı (J/(kg°C))
- \( \Delta T \): Sıcaklık değişimi (°C)
- Verilenler:
- \( m = 2 \text{ kg} \)
- \( c = 4200 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)
- \( \Delta T = 10^\circ\text{C} \)
- Hesaplama:
- \( Q = 2 \text{ kg} \cdot 4200 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \cdot 10^\circ\text{C} \)
- \( Q = 84000 \text{ J} \)
- Sonuç: 2 kg suyun sıcaklığını \( 10^\circ\text{C} \) artırmak için 84000 Joule ısı enerjisi gerekir. ✅
Örnek 3:
500 gramlık bir alüminyum levhanın öz ısısı \( 900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \) dir. Bu levhanın sıcaklığını \( 20^\circ\text{C} \) artırmak için kaç kalori ısı gerekir? (1 kalori yaklaşık 4.18 Joule'dür.) ♨️
Çözüm:
- Öncelikle kütleyi kilograma çevirelim: \( m = 500 \text{ g} = 0.5 \text{ kg} \)
- Sıcaklık değişimi: \( \Delta T = 20^\circ\text{C} \)
- Öz ısı: \( c = 900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)
- Gereken ısı enerjisini Joule cinsinden hesaplayalım: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- \( Q = 0.5 \text{ kg} \cdot 900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \cdot 20^\circ\text{C} \)
- \( Q = 9000 \text{ J} \)
- Şimdi bu değeri kaloriye çevirelim: \( Q_{\text{kalori}} = \frac{Q_{\text{Joule}}}{4.18} \)
- \( Q_{\text{kalori}} = \frac{9000}{4.18} \approx 2153 \text{ kalori} \)
- Sonuç: Levhanın sıcaklığını \( 20^\circ\text{C} \) artırmak için yaklaşık 2153 kalori ısı gerekir. ✨
Örnek 4:
Bir metalin ısı sığası \( 1500 \text{ J/}^\circ\text{C} \) olarak ölçülmüştür. Bu metalin kütlesi 3 kg olduğuna göre, öz ısısı kaç \( \text{J/(kg}^\circ\text{C)} \) olur? ⚖️
Çözüm:
- Isı sığası (\( C \)) ile öz ısı (\( c \)) arasındaki ilişki: \( C = m \cdot c \)
- Burada:
- \( C \): Isı sığası (J/°C)
- \( m \): Kütle (kg)
- \( c \): Öz ısı (J/(kg°C))
- Verilenler:
- \( C = 1500 \text{ J/}^\circ\text{C} \)
- \( m = 3 \text{ kg} \)
- Öz ısıyı bulmak için formülü düzenleyelim: \( c = \frac{C}{m} \)
- Hesaplama:
- \( c = \frac{1500 \text{ J/}^\circ\text{C}}{3 \text{ kg}} \)
- \( c = 500 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)
- Sonuç: Metalin öz ısısı \( 500 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \) olur. 🧐
Örnek 5:
Elinde bir miktar su ve bir miktar zeytinyağı bulunan Ayşe, aynı miktarda ısıyı bu maddelere verirse hangisinin sıcaklığının daha fazla artacağını merak ediyor. Ayşe'nin bu soruyu cevaplamasına yardımcı olun. (Suyun öz ısısı \( 4200 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \), zeytinyağının öz ısısı yaklaşık \( 1900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)) 🫒💧
Çözüm:
- Ayşe'nin sorusunun cevabı, maddelerin öz ısıları ile ilgilidir.
- Öz ısı, bir maddenin 1 kilogramının sıcaklığını 1 derece artırmak için gereken ısı miktarıdır.
- Verilen bilgilere göre:
- Suyun öz ısısı (\( c_{\text{su}} \)) = \( 4200 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)
- Zeytinyağının öz ısısı (\( c_{\text{zeytinyağı}} \)) = \( 1900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)
- Bu değerler karşılaştırıldığında, zeytinyağının öz ısısının sudan daha düşük olduğu görülür.
- Aynı kütledeki iki farklı maddeye eşit miktarda ısı verildiğinde, öz ısısı küçük olan maddenin sıcaklığı daha fazla artar.
- Bu nedenle, Ayşe aynı miktarda ısıyı su ve zeytinyağına verirse, zeytinyağının sıcaklığı daha fazla artacaktır.
- Bunun sebebi, zeytinyağının sıcaklığını yükseltmek için suya göre daha az enerjiye ihtiyaç duymasıdır. 👍
Örnek 6:
Kışın metal bir kapı koluna dokunduğunuzda hissettiğiniz soğukluk, yazın aynı kapı koluna dokunduğunuzda hissettiğiniz sıcaklıktan daha belirgindir. Bunun fiziksel açıklaması nedir? 🚪❄️☀️
Çözüm:
- Bu durum, maddelerin farklı öz ısılarından kaynaklanır.
- Metal, genellikle suya göre daha düşük bir öz ısıya sahiptir.
- Kışın:
- Ortam sıcaklığı düşüktür. Metal kapı kolunun öz ısısı düşük olduğu için, çevresindeki ısıyı (elimizden de ısı alarak) daha çabuk kaybeder ve sıcaklığı daha çok düşer. Bu nedenle metal dokunduğumuzda soğuk hissettirir.
- Yazın:
- Ortam sıcaklığı yüksektir. Metal kapı kolu, çevresindeki ısıyı (ve elimizden gelen ısıyı) daha çabuk alır ve sıcaklığı daha çok yükselir. Bu nedenle metal dokunduğumuzda sıcak hissettirir.
- Özetle, metalin ısıyı iletme yeteneği ve düşük öz ısısı, sıcaklık değişimlerinin daha belirgin hissedilmesine neden olur. 💡
Örnek 7:
Bir odadaki hava ile aynı sıcaklıktaki bir metal parçası arasında ne gibi bir fark hissedilir? Neden? 💨🔩
Çözüm:
- Aynı sıcaklıkta olmalarına rağmen, metal parçası havadan daha soğuk hissedilir.
- Bunun temel nedeni, metallerin genellikle havanın öz ısısından daha düşük öz ısıya sahip olmasıdır.
- Ayrıca metaller, ısıyı daha iyi ileten malzemelerdir.
- Eliniz metale dokunduğunda, elinizdeki ısı metale doğru hızla akar. Metal bu ısıyı çabucak alıp ilettiği için, elinizdeki sıcaklık düşer ve metal soğuk hissedilir.
- Hava ise ısıyı daha yavaş iletir ve öz ısısı daha yüksek olduğu için, elinizden aldığı ısıyı o kadar çabuk uzaklaştıramaz. Bu yüzden hava daha az soğuk hissedilir. 🧠
Örnek 8:
200 gram demirin sıcaklığını \( 50^\circ\text{C} \) artırmak için \( 9000 \text{ J} \) ısı enerjisi gerekmektedir. Demirin öz ısısı kaç \( \text{J/(kg}^\circ\text{C)} \) dir? 🧐
Çözüm:
- Verilenler:
- Kütle: \( m = 200 \text{ g} = 0.2 \text{ kg} \)
- Sıcaklık değişimi: \( \Delta T = 50^\circ\text{C} \)
- Isı enerjisi: \( Q = 9000 \text{ J} \)
- Kullanacağımız formül: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
- Öz ısıyı (\( c \)) bulmak için formülü yeniden düzenleyelim: \( c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T} \)
- Hesaplama:
- \( c = \frac{9000 \text{ J}}{0.2 \text{ kg} \cdot 50^\circ\text{C}} \)
- \( c = \frac{9000 \text{ J}}{10 \text{ kg}^\circ\text{C}} \)
- \( c = 900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \)
- Sonuç: Demirin öz ısısı \( 900 \text{ J/(kg}^\circ\text{C)} \) dir. ✅
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-oz-isi-isi-sigasi-ve-sicaklik/sorular