9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 236-237-238-239 Cevapları Meb Yayınları

Sayfa 236 Konuya Başlarken Cevapları

Soru: Isıtma ve soğutma sistemlerinde gerçekleşen ısı aktarımına doğa olaylarından hangileri örnek verilebilir? Aralarında ısı alışverişi yapan sistemler, bu durumu ne zamana kadar sürdürebilir?

Cevap: Isı aktarımına doğa olaylarından örnekler:

• Güneşin yeryüzünü ısıtması
• Rüzgârların oluşumu
• Okyanus akıntıları
• Volkanik sıcak su kaynakları

Bu sistemler, sıcaklıkları eşitlenene kadar ısı alışverişine devam eder. Yani, ısı akışı, denge sıcaklığına ulaşılana kadar sürer. Bu noktada ısı transferi durur ve sistem ısıl dengeye ulaşır.

4. Etkinlik: Isıl Denge – Özet

Amaç: Öğrencilerin, farklı sıcaklıktaki maddeler arasında gerçekleşen ısı alışverişini gözlemleyerek ısıl dengeyi anlamaları sağlanır.

Süre: Toplam 60 dakika (30 + 30 dk)

Araç-Gereç: Beherglas, Erlenmayer, termometre, ısıtıcı ocak ve grupça belirlenen ek malzemeler.

Yöntem:

• Deney grupları oluşturularak farklı sıcaklıktaki sıvılar karıştırılır.
• Termometre ile sıcaklık değişimleri gözlemlenir.
• Isı alışverişi tamamlandığında iki madde de aynı sıcaklığa ulaşır: Bu sıcaklık denge sıcaklığıdır.
• Gözlemler “Tahmin et – Gözle – Açıkla” tekniği ile değerlendirilir.

Temel Kavramlar:

• Isı, sıcaktan soğuğa akar.
• Isıl denge, ısı alışverişinin sona erdiği noktadır.
• Denge sıcaklığı, maddelerin ulaştığı ortak sıcaklıktır.

Sonuç: Isı aktarımı, sıcaklık farkı kalmayana kadar devam eder. Bu fark ortadan kalktığında sistem ısıl dengeye ulaşır ve ısı akışı durur.

4. Etkinlik – Isıl Denge:

Soru: Tahmin et-gözle-açıkla tekniğiyle ısıl dengeyi, denge sıcaklığını ve ısıl dengeye ilişkin nitelikleri tanımlayınız.

• Isıl denge, farklı sıcaklıklardaki iki madde bir araya geldiğinde, ısı alışverişi sonucu aynı sıcaklığa ulaşmaları durumudur.
• Denge sıcaklığı, bu ısı alışverişi tamamlandığında iki maddenin ulaştığı ortak sıcaklıktır.
• Isıl dengeye ilişkin nitelikler: Isı, daima sıcak olandan soğuk olana doğru akar. Sıcaklıklar eşitlendiğinde bu akış durur. Bu durumda ısı alışverişi sona erer ve sistem termal dengeye ulaşır.

Sayfa 237 Cevapları

Tahmin Et

a) Beherglas ve Erlenmayer kabını yarıya kadar suyla doldurunuz. Suların içine termometre daldırarak sıcaklıklarını ölçünüz.
Cevap: Termometreler suyun sıcaklığını ölçer ve bu değerler etkinlik boyunca takip edilir.

b) Beherglas ve Erlenmayer kabındaki suların sıcaklıklarını göz önünde bulundurarak su moleküllerinin hareketini tahmin ediniz.
Cevap: Sıcaklığı yüksek olan kapta moleküller daha hızlı hareket eder. Soğuk olan suda moleküller daha yavaştır.

c) Erlenmayer kabındaki suyu 60 °C’ye kadar ısıtınız. Moleküllerin hareketini yeniden tahmin ediniz.
Cevap: 60 °C’ye ulaşıldığında moleküller çok daha hızlı hareket eder, aralarındaki boşluk artar.

ç) Sıcak suyun hangi yöntemlerle soğutulabileceğini tartışınız.

• Buharlaşma
• Buzla temas ettirme
• Hava akımı (fan)
• Soğuk bir yüzeyle temas

d) Erlenmayer kabı beherglastaki suyun içine konduğunda sıcaklık nasıl değişir?
Cevap: Sıcak olan Erlenmayer kabı, soğuk olan beherglasa ısı verir. Zamanla iki sıcaklık eşitlenir, ısıl denge sağlanır.

Gözle

a) Erlenmayer kabını beherglastaki suyun içine yerleştiriniz.
Cevap: Deney başlatılır, iki kap arasındaki ısı aktarımı gözlemlenir.

b) Termometrelerdeki değerlerin nasıl değiştiğini gözlemleyiniz.
Cevap: Sıcak suyun sıcaklığı düşerken, soğuk suyun sıcaklığı artar.

c) Sıcaklık sabit kaldığında ölçünüz ve karşılaştırınız.
Cevap: Her iki kaptaki suyun sıcaklığı eşitlenir = denge sıcaklığı

ç) Her iki kaptaki suyun sıcaklık değişimlerini hesaplayınız.

• Erlenmayer: ΔT = Başlangıç sıcaklığı - denge sıcaklığı
• Beherglas: ΔT = Denge sıcaklığı - başlangıç sıcaklığı

Açıkla

a) “Isıl denge” ve “denge sıcaklığı” kavramlarını tanımlayınız.

Isıl Denge: Farklı sıcaklıktaki maddelerin ısı alışverişi sonucu aynı sıcaklığa ulaşmasıdır.
Denge Sıcaklığı: Isıl denge sağlandığında maddelerin ulaştığı ortak sıcaklıktır.

b) Denge sıcaklığını etkileyen değişkenler:

• Maddelerin başlangıç sıcaklıkları
• Kütleleri
• Öz ısıları
• Ortamla ısı alışverişi olup olmaması

Sayfa 238 Cevapları

Deney Seçimi

Soru: Grup arkadaşlarınızla aşağıdaki deneyleri inceleyiniz ve deneylerden birini seçiniz.
Cevap: Seçilen Deney: 1. Deney – Kütle miktarının denge sıcaklığına etkisini belirleyebilme.

Hipotez Kurma

Soru: Seçtiğiniz deneyin amacı doğrultusunda bir hipotez oluşturunuz.
Cevap: Bir maddenin kütlesi arttıkça, diğer değişkenler sabit tutulduğunda, denge sıcaklığına ulaşma süresi uzar ve büyük kütleli madde sıcaklık değişimine daha dirençli olur.

Deney Kurgusu

Soru: Deneyde ihtiyaç duyacağınız araç gereci, düzeneği ve dikkat edilmesi gerekenleri yazınız.

Araç Gereçler:

• 2 adet beherglas
• Sıcak su
• Soğuk su
• Termometre
• Hassas terazi
• Karıştırıcı çubuk

Deney Düzeneği:

• Farklı kütlelerde iki su örneği alınır.
• Her ikisinin sıcaklığı ölçülür.
• Karıştırılıp bir kapta birleştirilir.
• Termometreyle sıcaklık değişimleri gözlenir.

Dikkat Edilecekler:

• Termometre suyun içinde sabit tutulmalı.
• Su kütleleri doğru ölçülmeli.
• Deney ortamı dış etkilere kapalı olmalı.

Deney Tasarımı (Sade Şekil)

Cevap (öneri şekil çizimi açıklaması):

• İki beherin biri sıcak, biri soğuk suyla dolu
• İki su karıştırıldığında ortak kapta gözlenen sıcaklık
• Isı okları, sıcak su → soğuk suya doğru
• Ortak noktada: denge sıcaklığı

Deney Verileri Tablosu

Soru: Elde edilen verileri tabloya kaydediniz.
Cevap: (Örnek doldurulmuş tablo)

Veriye Dayalı Yorum

Soru: Elde ettiğiniz verilerle ısıl denge hakkında yorumda bulununuz.
Cevap: Sıcak su, soğuk suya ısı verdi. Soğuk su ısındı, sıcak su soğudu. Sonunda her ikisi 45 °C'de ısıl dengeye ulaştı. Denge sıcaklığı, kütleler ve ilk sıcaklıkların etkisiyle oluştu. Isı yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa doğru aktı ve denge sağlandı.

Sayfa 239 Cevapları

9. Soru: Deney sonucunda elde ettiğiniz verilerden yola çıkarak ısıl dengeye ulaşan cisimlerin son sıcaklıkları hakkında çıkarımlarda bulununuz.

Cevap: Isıl denge sağlandığında, sistemdeki tüm maddeler aynı denge sıcaklığına ulaşır. Bu sıcaklık; maddelerin kütlelerine, başlangıç sıcaklıklarına ve öz ısılarına bağlıdır. Büyük kütleli maddeler daha az sıcaklık değiştirirken, küçük kütleli olanlar daha fazla değişim yaşar. Öz ısısı küçük olan maddeler, ısıyı daha hızlı alır veya kaybeder. Denge sıcaklığı, bu faktörlerin etkisiyle oluşur.

10. Soru: Grup arkadaşlarınızla takım çalışması yaparak ve yardımlaşarak ısı, sıcaklık, hâl değişimi, ısıl denge konularındaki çıkarım ve gözlemlerinizle ilgili kısa bir rapor hazırlayıp öğretmeninize teslim ediniz.

Isı ve Isıl Denge Üzerine Gözlem Raporu

Giriş: Bu deneyde, farklı sıcaklıklardaki su ve metal kullanılarak ısı alışverişi ve ısıl denge gözlemlenmiştir. Amaç, sıcaklık farkı olan maddeler arasında ısının aktarımını ve sonrasında denge sıcaklığını belirlemektir.

Gelişme:

• Isı her zaman sıcak maddeden soğuk maddeye doğru aktı.
• Isı alışverişi sürdükçe sıcaklıklar değişti ve sonunda ortak sıcaklığa ulaşıldı.
• Öz ısısı düşük olan metal daha hızlı soğudu.
• Su, öz ısısı yüksek olduğu için sıcaklığını daha uzun süre korudu.

Sonuç: Isı alışverişi, sıcaklık farkı kalmayana kadar devam etti ve sistem ısıl dengeye ulaştı. Bu süreçte öz ısı, kütle ve başlangıç sıcaklığı önemli rol oynadı.

Değerlendirme

1) Yaptığınız deneyde karşılaştığınız zorluklar nelerdi ve bu zorlukları nasıl aştınız?

• Sıcaklık ölçümünde hassasiyet zorlayıcıydı. Termometreyi sürekli suda tuttuk, göz hizasında ölçüm yaptık.
• Isı kaybını önlemek için kapları yalıttık.
• Farklı sıcaklıktaki suları aynı anda karıştırmak zordu, hızlı çalışarak çözüm sağladık.

2) Deneyi yeniden tasarlasaydınız neleri değiştirirdiniz?

• Dijital termometre kullanarak daha hassas ölçüm yapardık.
• Deney ortamını daha iyi yalıtar, ısı kaybını azaltırdık.
• Farklı maddelerle çalışarak öz ısının etkisini daha kapsamlı incelerdik.