Question

9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 221, 222, 223, 224, 225 Cevapları - Meb Yayınları

Answer 1

9. Sınıf Meb Yayınları Ortaöğretim Fizik Ders Kitabı Sayfa 222 Cevabı

Yanda verilen görsel örneğinden yola çıkarak;

a) Bankların neden çoğunlukla ahşap malzemeden yapıldığını,

Banklar, parklarda, bahçelerde insanların oturması için yapılan demirden ya da ahşaptan üretilen malzemelerdir. Banklar genelde ahşap malzemelerden yapılmaktadır. Bunun nedeni ısı, sıcaklık, nem, basınç, yağış gibi fiziksel olaylardan bankların etkilenmemesi ya da daha az etkilenmesidir.

Ahşap ısıyı hapsetmez. Kolay ısınır ve kolay soğur. Metaller ise ısıyı hapseder, genleşme ve büzüşme durumlarından etkilenerek esneklik kazanır ve şekli bozulur. Sıcak aylarda çok sıcak, soğuk aylarda çok soğuk olur. Bu durum ahşaplar için söz konusu olmaz. Bu nedenle ahşap banklar yapılır. Fakat ahşabın aşınması ve yıpranması daha kolaydır.

b) Buzdolabındaki metal kutulu içeceklerin içindeki sıvının neden kutusundan daha sıcak olduğunu,

Buzdolabındaki metal kutulu içeceklerin içindeki sıvının kutusundan daha sıcak olmasının sebebi kutunun metal olarak ısıyı hapsetmesi ve geç iletmesidir. Bu nedenle kutu soğurken sıvı hala sıcak kalır. Bunun için de uzun süre beklemek ve metal kutunun ısıyı iletmesini beklemek gerekir.

Maddelerin soğukluğunu algılamamız dokunduğumuz cisimlerin bizden ne kadar hızlı ısı enerjisi çektiği ile ilgilidir. Örneğin kışın ortam sıcaklığının üstünde olan vücut sıcaklığımız dokunduğumuz cisimlere ısı transfer etmemize neden olur. Cisimlere ısı transfer etmemiz o cismi soğuk algılamamıza neden olur. Metallerde ısı iletimi oldukça hızlı gerçekleşir bu nedenle metale dokunduğumuzda vücudumuzdan metal cisime hızla ısı enerjisi akışı gerçekleşir. Metaller aynı ortamda bulunan farklı maddelerden yapılmış cisimlerle aynı sıcaklıkta olmasına rağmen hızlı ısı iletimi yaptıkları için onları daha soğuk olarak algılarız.

c) Yazın kullanılan takı tasarımlarında metal yerine neden ahşap malzeme tercih edildiğini öz ısı kavramını kullanarak açıklayınız.

Öz ısı, bir gram saf maddenin sıcaklık değerini 1 santigrat derece değiştirmek için gerekli olan ısı miktarıdır. Öz ısı Q = mcΔt formülü ile bulunur. Öz ısı, maddenin bulunduğu fiziksel hâl, basınç ve sıcaklığa göre az da olsa değişkendir.

Yazın kullanılan takı tasarımlarında metal yerine ahşap malzeme tercih edildiğini öz ısı kavramını kullanarak açıklamak gerekirse şöyle diyebiliriz:

Metal, ahşaba göre daha yüksek bir öz ısıya sahiptir. Bu da demektir ki metalin sıcaklığını artırmak veya azaltmak için daha fazla ısı enerjisi gereklidir. Yazın ortam sıcaklığı yüksek olduğunda metal takılar vücuttan daha fazla ısı çeker ve soğumak için daha uzun süre bekler. Bu da metal takıların yazın kullanıcıya rahatsızlık vermesine neden olur. Ahşap ise daha düşük bir öz ısıya sahiptir. Bu da demektir ki ahşabın sıcaklığını artırmak veya azaltmak için daha az ısı enerjisi gereklidir. Yazın ortam sıcaklığı yüksek olduğunda ahşap takılar vücuttan daha az ısı çeker ve soğumak için daha kısa süre bekler. Bu da ahşap takıların yazın kullanıcıya konfor sağlamasına neden olur.

9. Sınıf Meb Yayınları Ortaöğretim Fizik Ders Kitabı Sayfa 223 Cevabı

Bir bardak su ile bir sürahi suyun öz ısısı ve ısı sığasını karşılaştırınız.

• Hangisini soğutmak daha zordur? Nedenini açıklayınız.

• Hangisini ısıtmak daha zordur? Nedenini açıklayınız.

• Suların sıcaklıklarını 1 oC artırmak için verilmesi gereken enerji miktarı, suların ilk sıcaklığına bağlı mıdır?

Bir bardak su ile bir sürahi suyun öz ısısı ve ısı sığasını karşılaştırmak gerekirse şöyle diyebiliriz:

• Öz ısı, bir gram saf maddenin sıcaklık değerini 1 santigrat derece değiştirmek için gerekli olan ısı miktarıdır. Öz ısı, maddenin ayırt edici bir özelliğidir ve maddenin bulunduğu fiziksel hâl, basınç ve sıcaklığa göre az da olsa değişkendir. Öz ısı Q = mcΔt formülü ile bulunur.
• Isı sığası, bir maddeye aktarılan ısının sıcaklık değişimine oranıdır. Herhangi miktarda bir maddenin sıcaklığını 1 santigrat derece artırmak için verilmesi gerekli olan enerji miktarına ısı sığası denir. Isı sığası C = mc olarak tanımlanır ve öz ısı ile kütle değerlerinin çarpımına eşittir. Isı sığası Q = C*Δt formülü ile bulunur.

• Bir bardak su ile bir sürahi suyun öz ısısı aynıdır. Çünkü öz ısı, maddenin cinsine ve haline bağlıdır, kütlesine bağlı değildir. Su, hangi kapta olursa olsun aynı öz ısıya sahiptir.

• Bir bardak su ile bir sürahi suyun ısı sığası farklıdır. Çünkü ısı sığası, maddenin kütlesiyle öz ısısının çarpımına eşittir. Sürahi suyun kütlesi bardak suyundan daha fazla olduğu için ısı sığası da daha fazladır.

• Bir bardak suyu soğutmak veya ısıtmak bir sürahi suyu soğutmak veya ısıtmaktan daha kolaydır. Çünkü bir bardak suyun alması veya vermesi gereken enerji miktarı bir sürahi suyundan daha azdır. Bir bardak suyun sıcaklığındaki değişim daha hızlı gerçekleşir.

• Suların sıcaklıklarını 1 oC artırmak için verilmesi gereken enerji miktarı, suların ilk sıcaklığına bağlı değildir. Çünkü Q = C*Δt formülünde ilk sıcaklık değeri yer almaz. Suların sıcaklıklarını 1 oC artırmak için verilmesi gereken enerji miktarı, suların kütlesi ve öz ısısına bağlıdır.

9. Sınıf Meb Yayınları Ortaöğretim Fizik Ders Kitabı Sayfa 224 Cevabı

Isı sığasının madde miktarına bağlı değişim grafiğinde eğimin büyük olması ne anlama gelir?

Isı sığasının madde miktarına bağlı değişim grafiğinde, grafiğin eğimi maddenin öz ısısını verir. Eğim = Isı Sığası / Kütle == > Öz Isı. Dolayısıyla eğimin büyük olması, maddenin öz ısısının büyük olduğunu gösterir. Öz ısı, bir gram saf maddenin sıcaklık değerini 1 santigrat derece değiştirmek için gerekli olan ısı miktarıdır. Öz ısı, maddenin cinsine ve haline bağlıdır, kütlesine bağlı değildir. Öz ısı Q = mcΔt formülü ile bulunur.

K, L ve M maddelerine ait ısı sığasının madde miktarına bağlı değişim grafiği şekildeki gibidir. Buna göre,

a) Maddelerin öz ısılarını karşılaştırınız.

b) Hangi maddenin sıcaklığında değişim yapmak daha zordur (daha fazla enerji gerektirir)?

c) Bir tost makinesi imal edecek olsaydınız tost makinesinde ekmeğin yerleştirildiği kısmı ile tutacak ve ayak kısımlarını bu malzemelerden hangilerini kullanarak yapardınız? Nedenini açıklayınız.

Denizlerin karalardan daha geç ısınıp daha geç soğuyor olma nedenini ısı sığası kavramıyla tekrar açıklayınız.

Denizler karalara göre daha geç ısınıp daha geç soğumaktadır. Bunun nedeni ise denizlerde bulunan suyun özelliğinden kaynaklanır. Su tüm sıvılar gibi geç ısınıp geç soğuyan bir bileşiktir. Sonuç olarak denize kıyısı olan tüm karalarda ılıman iklim görülmesinin temel nedeni de budur.

Çünkü yaz aylarında ısınan deniz suları kış aylarında karalarda ılıman iklim görülmesine neden olur. Karalar ise denizlerin aksine çabuk ısınıp çabuk soğumaktadır. Bu toprağın kendine has bir özelliğidir. Kış aylarında buz gibi olan toprak baharın gelmesi ile birlikte aniden ısınır. Oysa deniz suları toprak kadar çabuk ısınamazlar.

Karaların çabuk ısınıp çabuk soğumasına örnekler verecek olursak yurdumuzun doğu bölgelerinde kış ayları çok soğuk ve sert geçmektedir. Ancak yazın gelmesi ile birlikte en yüksek sıcaklıklar yine bu bölgede yaşanır. Toprak sıcaklıklarıda bu bölgede aynı şekildedir.

9. Sınıf Meb Yayınları Ortaöğretim Fizik Ders Kitabı Sayfa 225 Cevabı

Şekilde verilen maddeler eşit kütlededir. Buna göre,

a) Hangisini ısıtmak daha zordur?

b) Hangisini soğutmak daha zordur?

Kütlesi m, öz ısısı c olan bir cismin sıcaklığının T kadar artması için cisme Q kadar enerji verilmesi gerekiyor. Buna göre kütlesi 4m, öz ısısı 2c olan bir cismin sıcaklığının T kadar artması için cisme verilmesi gereken enerji kaç Qʼdur?

Eşit kütleli K ve L cisimlerinin zamana bağlı sıcaklık değişim grafiği verilmiştir.

Cisimler özdeş ısıtıcılarla ısıtıldığına göre,

a) K ve L cisimlerinin ısı sığaları arasındaki ilişki nedir?

b) K ve L cisimleri aynı maddeden yapılmış olabilir mi? Açıklayınız.