Sayfa 223 Cevapları
3. Alıştırma
Soru: Ahmet, farklı cinsteki A ve B maddelerine eşit miktarda ısı vererek maddelerin sıcaklığında meydana gelecek değişimi karşılaştırmak istiyor. Bu amaçla her iki maddeden birer kilogram alıp maddeleri özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıyor. Buna göre maddelerden hangisinde daha büyük sıcaklık değişimi gözlenir? Gerekçelerinizle açıklayınız.
Cevap: Daha büyük sıcaklık değişimi, özgül ısısı daha düşük olan maddede gözlenecektir. Burada, A maddesinin özgül ısısı 900 J/kg°C, B maddesinin özgül ısısı ise 450 J/kg°C. Özgül ısı ne kadar düşükse, aynı miktarda ısı verildiğinde sıcaklık değişimi o kadar büyük olur. Bu nedenle, B maddesinde daha büyük sıcaklık değişimi gözlenir.
4. Alıştırma
Soru (a): Aynı kütlede demir, bakır ve su eşit süre özdeş ısıtıcılarla ısıtıldığında bu maddelerden hangisinin sıcaklığı daha fazla artar? Gerekçelerinizle açıklayınız.
Cevap: Özgül ısısı en düşük olan madde, verilen aynı miktarda ısı ile en fazla sıcaklık artışını gösterir. Verilen verilere göre:
- Demir: 0,115 cal/g°C
- Bakır: 0,1 cal/g°C
- Su: 1 cal/g°C
Su'nun özgül ısısı en yüksek olduğu için, aynı miktarda ısı verildiğinde sıcaklık artışı en az olur. Bakır, demirden sonra gelir. Bu nedenle, demirin sıcaklığı en fazla artar.
Soru (b): Özgül ısıtıcılar eşit süre ısıtıldığında 1 kg bakır mı yoksa 2 kg bakır mı sıcaklığı daha çok artar? Gerekçelerinizle açıklayınız.
Cevap: Aynı özgül ısıya sahip maddeler için, kütlesi daha fazla olan maddeye aynı miktarda ısı verildiğinde sıcaklık değişimi daha küçük olur. Çünkü daha büyük kütlede daha fazla ısı tutulur. 2 kg bakır ile 1 kg bakır arasında sıcaklık değişimi bakımından fark olacaktır, ancak 1 kg bakırın sıcaklık değişimi daha fazla olur.
5. Alıştırma
Soru: Maddelerin öz ısılarının farklı olmasının günlük hayattaki etkileri nelerdir?
Cevap: Maddelerin öz ısıları, onları ısıtmak için gereken enerjiyi belirler. Öz ısısı yüksek olan maddeler, ısınması daha zor ve daha yavaş olur, bu da onları sıcak tutma veya soğutma işlemlerinde avantajlı kılar. Su, yüksek özgül ısıya sahip olduğu için, günümüzde sıcaklık düzenlemesi yapılan sistemlerde kullanılır. Örneğin, deniz suyu yazın daha geç ısınır ve kışın daha geç soğur. Bu özellik, iklim üzerinde de önemli etkilere sahiptir.
Sayfa 224 Cevapları
6. Alıştırma
Soru: Ekim, kasım aylarında hava soğumaya başlarken deniz suyu hâlâ yaz mevsimindeki kadar sıcaktır. Bu durumu ısı sığası kavramından yararlanarak açıklayınız.
Cevap: Deniz suyunun öz ısısı ve ısı sığası havaya göre daha büyüktür. Bu nedenle deniz suyundaki sıcaklık değişimi havaya göre daha geç gerçekleşir. Yüksek öz ısı, bir maddenin sıcaklık değişiminin daha yavaş olmasına neden olur. Bu nedenle deniz suyu, havadan daha geç soğur.
1. Çalışma Yaprağı
I. Deney Düzeneği
Soru: Buna göre öğrenciler, bu deneyde hangi iki kavram arasında ilişki kurmayı planlamıştır?
Cevap: Öğrenciler, bu deneyde kütle-sıcaklık değişimi veya ısı sığası-sıcaklık değişimi arasında ilişki kurmayı planlamıştır. Çünkü farklı kütlelerdeki maddelere aynı ısı verilerek sıcaklık değişimleri gözlemlenmiştir.
II. Deney Düzeneği
Soru: Buna göre öğrenciler, bu deneyde hangi iki kavram arasında ilişki kurmayı planlamıştır?
Cevap: Öğrenciler, bu deneyde öz ısı-sıcaklık değişimi arasında ilişki kurmayı planlamıştır. Çünkü farklı maddelere verilen aynı ısı miktarı ile sıcaklık değişimleri ölçülmüştür.
III. Deney Düzeneği
Soru: Buna göre öğrenciler, bu deneyde hangi iki kavram arasında ilişki kurmayı planlamıştır?
Cevap: Öğrenciler, bu deneyde ısı-sıcaklık değişimi arasında ilişki kurmayı planlamıştır. Çünkü farklı ısı miktarları ile sıcaklık değişimleri gözlemlenmiştir.
Sayfa 225 Cevapları
Soru: Buna göre öğrenciler, bu deneyde hangi iki kavram arasında ilişki kurmayı planlamıştır?
Cevap: Öğrenciler, bu deneyde ısı-sıcaklık değişimi arasında ilişki kurmayı planlamıştır. Çünkü deneyde sıvıların sıcaklık değişimi, ısıtıcı tarafından verilen ısı miktarı ile gözlemlenmektedir.
Soru: Özdeş iki kaptan birine etil alkol, diğerine süt konduktan sonra kaplar dakikada 18 cal ısı veren ısıtıcı yardımıyla ısıtılıyor. Kaplardaki sıvıların termometre yardımıyla eşit zaman aralıklarında sıcaklıkları ölçülüp elde edilen sonuçlar aşağıdaki tabloya kaydediliyor. Buna göre sıvıların 10 ve 20. dakikalardaki sıcaklıklarını hesaplayarak yukarıdaki tablonun ilgili bölümlerine yazınız.
Cevap: Bu soruyu çözmek için, verilen ısı miktarını, her bir sıvının öz ısısını ve kütlesini kullanarak sıcaklık değişimini hesaplayabiliriz. Fakat tabloya ve sıvıların kütlesine dair verilere sahip olmadan doğrudan hesaplama yapmam mümkün değil. Verilen verilerle sıcaklık değişimi hesaplanabilir.
Soru: Taş fırınlarının yapımında metal yerine ateş tuğlalarının kullanılmasının sebebi nedir? Gerekçeleriyle açıklayınız.
Cevap: Ateş tuğlalarının ısı sığası metallerden daha büyüktür. Bu özellik, ateş tuğlalarının aynı kütledeki metallerden daha fazla ısıyı depolayabilmesini sağlar. Bu da, taş fırınlarının iç yüzeyinde ısı sığasının yüksek olmasının, sıcaklık değişiminin yavaş bir şekilde gerçekleşmesini sağlamasına yardımcı olur. Böylece, fırın içindeki ısı daha uzun süre korunur.
Soru: Sıcak su torbaları veya soğuk jel torbalarında kullanılan maddelerin öz ısılarının nasıl olması istenir? Gerekçeleriyle açıklayınız.
Cevap: Sıcak su torbalarının içindeki suyun ve torbanın yapıldığı maddenin öz ısısı yüksek olmalıdır. Benzer şekilde, soğuk jel torbalarındaki jel maddesinin öz ısısı büyüktür. Bu özellik, torbaların sabit ısı alışverişi sırasında sıcaklık değişimlerinin daha yavaş gerçekleşmesini sağlar. Böylece sıcaklık değişimleri uzun süre devam eder ve daha etkili sonuçlar elde edilir.