Bir bardak çay ile aynı sıcaklıktaki bir kazan çay termometrede aynı değeri gösterir; ancak kazandaki çayın iç enerjisi ve çevreye verebileceği ısı çok daha fazladır.
Isı ve Sıcaklık konusu, aktarılan bir enerji olan ısıyı, taneciklerin ortalama hareket enerjisiyle ilgili olan sıcaklıktan ayırır. Öz ısı, ısı sığası, hal değişimi, genleşme ve ısıl denge bu başlıkta işlenir; enerjinin iletim, konveksiyon ve ışıma yollarıyla aktarılması da yer alır.
TYT Fizik sorularında bir ısıtma işleminde verilen ısıyı hesaplamak, ısıl dengeye gelen cisimlerin son durumunu yorumlamak ya da günlük örnekleri aktarım yollarıyla eşleştirmek istenir.
Örnek sorular
Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.
1. soruKolay
Isıl etkileşim hâlindeki cisimler arasındaki enerji aktarımı iletim, konveksiyon veya ışıma yoluyla gerçekleşir.
I. bir ucu ateşe tutulan metal bir çubuğun diğer ucunun da bir süre sonra ısınması,
II. çalışan bir sobanın bulunduğu odada tavana yakın havanın taban seviyesindeki havadan daha sıcak olması,
III. aralarında madde bulunmayan uzay boşluğu üzerinden bir uydunun Güneş’ten enerji alarak ısınması
Yukarıdaki I, II, III olaylarından hangileri ışıma yoluyla ısı aktarımına örnektir?
Cevabı göster
Cevap: C — Yalnız III
Kısaca — Işıma yoluyla ısı aktarımına yalnız III örnektir.
Metal çubuk boyunca enerjinin aktarılması iletimdir. Sobanın ısıttığı havanın yükselerek odada dolaşması konveksiyondur. Güneş ile uydu arasındaki uzay boşluğunda madde bulunmadığından enerji elektromanyetik dalgalarla, yani ışıma yoluyla aktarılır.
2. soruOrta
Ece; birbirinden farklı sıcaklıklarda bulunan alüminyum, bakır ve çelikten yapılmış üç parçayı, çevreyle ısı alışverişi olmayan yalıtılmış bir kutunun içine birlikte koyup parçalar arasındaki ısı alışverişi tamamen durana kadar bekletiyor.
Isı alışverişi durduğunda,
I. Başlangıçta sıcaklığı en yüksek olan parça net olarak ısı vermiştir.
II. Üç parçanın da son sıcaklıkları birbirine eşittir.
III. Parçaların toplam iç enerjisi, çevreye ısı aktarılması nedeniyle azalmıştır.
yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?
Cevabı göster
Cevap: E — I ve II
Kısaca — I ve II kesinlikle doğrudur. Başlangıçta en sıcak olan parça, daha soğuk parçalara net ısı verir; I doğrudur. Isıl dengeye ulaşıldığında üç parçanın son sıcaklıkları eşit olur; II doğrudur. Kutu yalıtılmış olduğundan çevreye ısı aktarılmaz; parçalar arasındaki ısı alışverişi toplam iç enerjiyi azaltmaz. Bu nedenle III yanlıştır.
3. soruKolay
Öz ısısı 4200J/(kg⋅∘C) olan 2 kg su, bir ısıtıcı yardımıyla 20∘C’den 40∘C’ye kadar ısıtılıyor. Buna göre suya verilen ısı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
Cevabı göster
Cevap: C — Suyun öz ısısı büyük olduğundan, aynı kütle ve aynı sıcaklık değişimi için öz ısısı daha küçük bir maddeye göre suya daha çok ısı verilmesi gerekir.
Kısaca — Suyun öz ısısı büyük olduğundan aynı kütle ve sıcaklık değişiminde öz ısısı daha küçük bir maddeye göre daha fazla ısı gerekir.
Sıcaklık değişimi ΔT=40−20=20∘C olduğundan suya verilen ısı Q=mcΔT=2⋅4200⋅20=168000J olur. Bağıntıdaki c arttıkça gereken ısı da artar; ayrıca Celsius sıcaklığının sayısal olarak iki katına çıkması değil, sıcaklık farkı önemlidir.
Cepte soru çöz, bağımsız bir çalışma uygulamasıdır; hiçbir sınav kurumu, okul ya da resmî kurumla bağlantılı, bunlarca desteklenen veya onaylanan bir uygulama değildir.
TYT (Temel Yeterlilik Testi), Yükseköğretim Kurumları Sınavı (YKS) kapsamında ÖSYM tarafından düzenlenen resmî bir sınavın birinci oturumudur. Bu uygulama ÖSYM ile bağlantılı değildir.
Uygulamadaki tüm sorular ve metinler Cepte soru çöz için özgün olarak hazırlanmıştır; hiçbir resmî sınavdan alınmamıştır.