9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 223 Cevapları (MEB Yayınları)
3. Alıştırma Cevapları
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 maddelerin hangisinde daha büyük sıcaklık değişimi gözlenir? Gerekçeleriyle açıklayınız. (cA = 900 J/kg·°C ve cB = 450 J/kg·°C alınız.)
Kısa Cevap: Daha büyük sıcaklık değişimi B maddesinde gözlenir.
Detaylı Cevap: Eşit kütledeki maddelere eşit miktarda ısı verildiğinde sıcaklık değişimi, öz ısı ile ters orantılıdır. Çünkü
Q = m . c . ΔT bağıntısına göre Q ve m aynıysa, c küçük olan maddenin ΔT değeri daha büyük olur.
Burada A maddesinin öz ısısı 900 J/kg·°C, B maddesinin öz ısısı 450 J/kg·°C olduğundan B maddesinin öz ısısı daha küçüktür. Bu yüzden B maddesi daha fazla sıcaklık artışı gösterir.
4. Alıştırma
Soru: Aynı kütledeki demir, bakır ve su eşit süre özdeş ısıtıcılarla ısıtıldığında bu maddelerden hangisinin sıcaklığı daha fazla artar? Gerekçeleriyle açıklayınız.
Kısa Cevap: Sıcaklığı en fazla artan madde bakırdır.
Detaylı Cevap: Tablodaki öz ısı değerlerine göre:
Su = 1 cal/g·°C
Demir = 0,115 cal/g·°C
Bakır = 0,1 cal/g·°C
Eşit kütlede maddeler özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldığında hepsi aynı miktarda ısı alır. Bu durumda öz ısısı en küçük olan maddenin sıcaklığı daha fazla artar. Öz ısısı en küçük madde bakır olduğu için sıcaklığı en fazla artan madde bakırdır.
Sıcaklık artışı sıralaması: Bakır > Demir > Su
Soru: Özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldığında 1 kg bakırın mı yoksa 2 kg bakırın mı sıcaklığı daha çok artar? Gerekçeleriyle açıklayınız.
Kısa Cevap: 1 kg bakırın sıcaklığı daha çok artar.
Detaylı Cevap: Aynı cins maddeler özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldığında aldıkları ısı eşit kabul edilir.
Q = m . c . ΔT bağıntısına göre aynı madde için c sabittir. Bu durumda kütle arttıkça sıcaklık değişimi azalır.
Bu nedenle 1 kg bakırın sıcaklık artışı, 2 kg bakırın sıcaklık artışından daha fazla olur.
5. Alıştırma
Soru: Maddelerin öz ısılarının farklı olmasının günlük hayattaki etkileri nelerdir?
Kısa Cevap: Maddelerin geç ısınıp geç soğuması ya da çabuk ısınıp çabuk soğuması öz ısı ile ilgilidir.
Detaylı Cevap: Maddelerin öz ısılarının farklı olması günlük yaşamda birçok sonucu ortaya çıkarır. Öz ısısı büyük olan maddeler daha geç ısınır ve daha geç soğur. Örneğin su, yüksek öz ısısı sayesinde geç ısınır ve geç soğur. Bu nedenle kalorifer sistemlerinde, araç radyatörlerinde ve ısı depolamada sıkça kullanılır.
Öz ısısı küçük olan maddeler ise daha hızlı ısınır ve daha hızlı soğur. Örneğin metal tencere ve tavalar kısa sürede ısındığı için yemek pişirmede kullanılır. Ayrıca denizlerin geç ısınıp geç soğuması, kıyı bölgelerinde sıcaklık farklarının daha az olmasına neden olur. Bu durum maddelerin öz ısılarının günlük hayatı doğrudan etkilediğini gösterir.