Sorunun Çözümü
Isı iletim hızı (ısı transfer hızı), cisimler arasındaki sıcaklık farkına ve ısı transferinin gerçekleştiği yüzey alanına bağlıdır. Temel ısı transfer denklemlerini göz önünde bulunduralım:
- I. a: küpün kenar uzunluğu: Küpün kenar uzunluğu 'a' arttığında, küplerin yüzey alanı (örneğin, bir yüzey için $A = a^2$) artar. Isı transfer hızı hem radyasyon ($P = \epsilon \sigma A (T_1^4 - T_2^4)$) hem de konveksiyon ($Q/t = h A \Delta T$) için yüzey alanı ile doğru orantılıdır. Yüzey alanı arttıkça, ısı transfer hızı da artar. Bu nedenle, I doğrudur.
- II. $\Delta T$: sıcaklık farkı: Cisimler arasındaki sıcaklık farkı ($\Delta T$) arttığında, ısı transfer hızı hem radyasyon (sıcaklık farkının dördüncü kuvvetiyle orantılı) hem de konveksiyon (doğrudan sıcaklık farkıyla orantılı) için artar. Bu nedenle, II doğrudur.
- III. d: küpler arası uzaklık: Küpler arası uzaklık 'd' arttığında, küpler arasındaki konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi genellikle azalır. Özellikle konveksiyon için, aradaki hava tabakasının kalınlığı arttıkça ısı transferi zorlaşır. Radyasyon için ise, görüş faktörü (view factor) azalabilir. Dolayısıyla, 'd'nin artması ısı iletim hızını artırmaz, aksine azaltır veya etkilemez. Bu nedenle, III yanlıştır.
Sonuç olarak, küpün kenar uzunluğu (yüzey alanı) ve sıcaklık farkı arttığında ısı iletim hızı artar.
Cevap C seçeneğidir.