9. SINIF YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI - FİZ.9.4.1
Öğrenme Çıktısı: FİZ.9.4.1. İç enerjinin ısı ve sıcaklık ile arasındaki ilişki hakkında tümevarımsal akıl yürütebilme
Aynı ortamda bulunan X, Y ve Z kaplarındaki suların kütleleri ve sıcaklıkları şekilde verilmiştir. (X: 400 g - 30°C, Y: 400 g - 50°C, Z: 200 g - 70°C)
a) Kaplardaki suların iç enerjilerini büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
b) Kaplardaki suların ısı kavramı ile iç enerji kavramı arasındaki farkı belirterek, hangi kabın ısı alışverişine daha yatkın olduğunu yorumlayınız. (Ortam sıcaklığı 20°C olduğu kabul edilirse)
a) İç enerji kütle ve sıcaklıkla doğru orantılıdır (yaklaşık olarak kütle × sıcaklık ile karşılaştırılabilir).
- X: 400 g × 30°C = 12000 birim
- Z: 200 g × 70°C = 14000 birim
- Y: 400 g × 50°C = 20000 birim
İç enerji büyüklük sırası: Y > Z > X
b) İç enerji: Bir sistemin sahip olduğu toplam termal enerjidir (hâl fonksiyonudur). Isı: Sıcaklık farkından dolayı aktarılan termal enerjidir (bir süreçtir, sistemde depolanmaz). Ortam sıcaklığı 20°C alınırsa sıcaklık farkları: X (10°C fark), Y (30°C fark), Z (50°C fark). En fazla ısı verebilecek olan Z'dir (büyük sıcaklık farkı).
Aşağıda verilen cümlelerde boş bırakılan yerleri "ısı -- sıcaklık -- iç enerji" kavramlarından bir gelecek şekilde tamamlayınız.
a) Bir maddenin atom ve moleküllerinin toplam kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamına ..................... denir.
b) Sıcaklıkları farklı etkileşim hâlindeki iki sistem arasında transfer edilen enerjiye ..................... denir.
c) Maddenin molekül başına düşen ortalama kinetik enerjisinin bir göstergesi olan ....................., bir enerji türü değildir.
d) Isı alan bir maddenin moleküllerinin titreşim hızı arttığı için maddenin ..................... de artmış olur.
e) Isıca yalıtılmış bir ortamda bulunan ve sıcaklıkları farklı olan iki madde arasında, sıcaklıklar eşitlenene kadar gerçekleşen enerji aktarımına ..................... denir.
a) Bir maddenin atom ve moleküllerinin toplam kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamına iç enerji denir.
b) Sıcaklıkları farklı etkileşim hâlindeki iki sistem arasında transfer edilen enerjiye ısı denir.
c) Maddenin molekül başına düşen ortalama kinetik enerjisinin bir göstergesi olan sıcaklık, bir enerji türü değildir.
d) Isı alan bir maddenin moleküllerinin titreşim hızı arttığı için maddenin iç enerjisi de artmış olur.
e) Isıca yalıtılmış bir ortamda bulunan ve sıcaklıkları farklı olan iki madde arasında, sıcaklıklar eşitlenene kadar gerçekleşen enerji aktarımına ısı alışverişi denir.
Aşağıdaki ifadelerden doğru olanlara "D", yanlış olanlara "Y" yazınız. Yanlış ifadelerin doğrusunu açıklama kısmına yazınız.
| İfade | Doğru / Yanlış | Açıklama (Yanlış ise doğrusu) |
|---|---|---|
| 1. Isı, bir maddenin sahip olduğu enerji miktarıdır. | ||
| 2. Sıcaklıkları farklı iki madde temas ettirildiğinde, ısı akışı her zaman sıcaklığı yüksek olandan düşük olana doğru olur. | ||
| 3. Bir maddenin iç enerjisi, yalnızca sıcaklığına bağlıdır. | ||
| 4. Aynı madde için, sıcaklık arttıkça taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artar. | ||
| 5. Bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklığı her zaman artar. |
| İfade | D/Y | Açıklama (Yanlış ise doğrusu) |
|---|---|---|
| 1. Isı, bir maddenin sahip olduğu enerji miktarıdır. | Y | Isı, aktarılan enerjidir, bir maddenin sahip olduğu enerji değildir. Bir maddede "ısı bulunur" denmez, "iç enerji bulunur" denir. |
| 2. Sıcaklıkları farklı iki madde temas ettirildiğinde, ısı akışı her zaman sıcaklığı yüksek olandan düşük olana doğru olur. | D | --- |
| 3. Bir maddenin iç enerjisi, yalnızca sıcaklığına bağlıdır. | Y | İç enerji; maddenin sıcaklığı, cinsi, kütlesi ve hâline (katı, sıvı, gaz) bağlıdır. Sadece sıcaklık yeterli değildir. |
| 4. Aynı madde için, sıcaklık arttıkça taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artar. | D | --- |
| 5. Bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklığı her zaman artar. | Y | Isı verildiği hâlde sıcaklık artmayabilir (örneğin erime veya kaynama sırasında sıcaklık sabit kalır, ısı hâl değişimi için kullanılır). |
Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun termometre türleriyle (sıvılı, gazlı, metal, kızılötesi, dijital) doldurunuz.
a) Evlerde oda sıcaklığını ölçmek için yaygın olarak kullanılan, sıcaklık arttıkça sıvı hacminin genleşmesi prensibiyle çalışan termometre türü ..................... termometredir.
b) Yüksek fırınlar veya volkanik bölgeler gibi çok yüksek sıcaklıkları ölçmek için uygun olan, sabit hacimdeki gaz basıncının sıcaklıkla değişiminden yararlanan termometre türü ..................... termometredir.
c) Endüstride, özellikle motor ve makinelerin sıcaklığını izlemek için kullanılan, metal şeritlerin farklı genleşme katsayıları sayesinde çalışan termometre türü ..................... termometredir.
d) Virüs salgınlarında insanların ateşini temassız olarak hızlıca ölçmek için kullanılan, nesnelerin yaydığı elektromanyetik radyasyonu algılayan termometre türü ..................... termometredir.
e) Hızlı sonuç veren ve kolay okunabilen, genellikle içinde alkol veya cıva bulunmayan, sıcaklığı sensörler aracılığıyla sayısal olarak gösteren termometre türü ..................... termometredir.
a) Evlerde oda sıcaklığını ölçmek için yaygın olarak kullanılan termometre türü sıvılı termometredir.
b) Çok yüksek sıcaklıkları ölçmek için uygun olan termometre türü gazlı termometredir.
c) Motor ve makinelerin sıcaklığını izlemek için kullanılan termometre türü metal termometredir.
d) Temassız olarak hızlıca ölçmek için kullanılan termometre türü kızılötesi termometredir.
e) Hızlı sonuç veren, sayısal olarak gösteren termometre türü dijital termometredir.
Aşağıda farklı amaçlarla kullanılan termometre örnekleri verilmiştir. Boşlukları uygun termometre türüyle doldurunuz: (sıvılı termometre, gazlı termometre, metal termometre, kızılötesi termometre, dijital termometre)
a) Bir pastacı, şeker şurubunun tam kıvama gelip gelmediğini anlamak için şekerin sıcaklığını 5 saniyede gösteren, içinde sensör bulunan ve ekranda sayısal değer okuyabildiği bir alet kullanır. Bu alet ..................... örneğidir.
b) Dağcılık yapan bir ekip, kamp yapmadan önce çadırın içindeki hava sıcaklığını ölçmek için ince bir cam boru içinde renkli alkol bulunan bir alet kullanır. Bu alet ..................... örneğidir.
c) Havaalanında görevli bir sağlık personeli, yolcuların ateşini ölçmek için onlara dokunmadan, alınlarına doğru tuttuğu bir termometreyle vücut sıcaklığını anında ölçer. Bu alet ..................... örneğidir.
d) Bir fabrikada buhar kazanının iç sıcaklığı çok yüksek olduğu için, mühendisler kazanın içine yerleştirdikleri, içinde sabit hacimde helyum gazı bulunan ve basınç değişimini ölçen bir termometre kullanır. Bu alet ..................... örneğidir.
e) Bir termosifonun içindeki suyun sıcaklığını kontrol etmek için kullanılan, farklı genleşen iki metal şeridin bükülmesi prensibiyle çalışan ve genellikle kadranlı göstergeye sahip termometre ..................... örneğidir.
a) Bu alet dijital termometre örneğidir.
b) Bu alet sıvılı termometre örneğidir.
c) Bu alet kızılötesi termometre örneğidir.
d) Bu alet gazlı termometre örneğidir.
e) Bu termometre metal termometre örneğidir.