Page 20 - Fizik 9 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

FİZİK 9
Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 9 6
5. ÜNİTE > Isı ve Sıcaklık
Konu 9.5.1. ISI VE SICAKLIK 40 dk.
Kazanımlar 9.5.1.5. Isı alan veya ısı veren saf maddelerin sıcaklığında meydana gelen değişimin bağlı olduğu değişkenleri analiz
eder.
Deney veya simülasyonlardan yararlanılarak değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemeleri sağlanır. Matematiksel
model verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
1. Yönerge Isı alan veya ısı veren saf maddelerin sıcaklığında meydana gelen değişimin bağlı olduğu değişkenler
analiz edilir.
Isının madde üzerindeki etkilerinden biri, maddenin sıcaklığında meydana getirdiği değişimdir. Hâl
değişimi olmadığı kabul edilirse ısı alan maddenin sıcaklığı artar, ısı veren maddenin sıcaklığı azalır.
Sıcaklık değişimi, alınan veya verilen ısı miktarına, maddenin kütlesine ve maddenin öz ısısına bağlıdır.
Bir maddenin ısı değişimi Q, kütlesi m, öz ısısı c ve sıcaklık değişimi ΔT olarak kabul edilirse araların-
daki ilişki Q = m . c . ΔT şeklinde ifade edilir.
Bağıntı incelendiğinde sıcaklık değişiminin kütle ve öz ısı ile ters orantılı, verilen veya alınan ısı miktarı
ile doğru orantılı olduğu görülür. Bu durumda bir maddeye ait sıcaklık-ısı grafiği Görsel 1’deki gibi olur.

Sıcaklık
T

Isı
0 Q
Görsel 1: Sıcaklık-ısı grafiği
Sıcaklık-ısı grafiklerinde ısıtıcının gücü sabit ise ısı ekseni, zaman ekseni olarak da alınabilir. Grafiğin
eğiminden yararlanılarak bir maddenin ısı sığası bulunabilir.
Örnek Sorular
1 Sıcaklık

2T K K ve L cisimlerinin kütleleri sırası ile m ve 2m’dir.
Cisimlerin sıcaklık-ısı grafikleri şekildeki gibi ise öz ısılarının
c
K
T L oranı kaçtır?
c
L
Isı
0 Q 2Q
Cevap: Grafikte görüldüğü gibi cisimlere Q kadar ısı verildiğinde K cisminin sıcaklığı 2T, L cisminin sıcaklığı T kadar artmıştır. Bu du-
rumda Q = m . c . 2T ve Q = 2m . c . T bağıntıları yazılabilir. Bağıntılardan yararlanılarak m . c . 2T = 2m . c . T yazıldığında c = c
K c L K L K L
K
bulunur. Bu durumda = 1 olur.
c
L
2 K ve L kaplarında bulunan eşit sıcaklıktaki suların kütleleri sıra-
sıyla m ve 2m’dir.
Buna göre m 2m
I. Kaplar özdeş ısıtıcılar ile ısıtıldığında K kabındaki su daha su su
erken kaynar.
II. Kaplardaki suyun kaynaması için L kabına daha fazla ısı K L
verilmesi gerekir.
III. Kaplardaki suya eşit miktarda ısı verildiğinde K kabındaki suyun sıcaklığı 2ΔT kadar artıyorsa
L kabındaki suyun sıcaklığı ΔT kadar artar.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Cevap: Bir maddenin sıcaklık değişimi Q = m . c . ΔT bağıntısı ile bulunur. Kaplarda aynı madde olduğuna göre her iki kap için öz ısı
eşittir. Bu durumda eşit miktarda ısı verildiğinde kütlesi küçük olan suda sıcaklık artışı hızlı gerçekleşir ve K kabındaki su erken kaynar (I.
doğru). Aynı bağıntıya göre L kabındaki su kütlesi büyük olduğundan kaynama sıcaklığına çıkabilmesi için verilmesi gereken ısı miktarı
daha fazladır (II. doğru). Kaplardaki suya eşit miktarda ısı verildiğinde sıcaklık değişimi ısı sığası ile ters orantılı olur (III. doğru).
19