Cinsleri

YKS TYT
1

1000023173
10000231734080×2288 426 KB

2

Soru Açıklaması

Bu soruda, verilen grafikten “K, L ve M” maddeleri ile ilgili fiziksel özelliklerin karşılaştırılmasını isteniyor. Grafik, sıcaklık (°C) ve zaman (sn) arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

Grafiğe göre maddelerin hal değişim süreleri ve sıcaklıklarının değişimi göz önünde bulundurularak aşağıdaki ifadeler yorumlanmıştır:

  1. Erime süresi sıralaması: Grafikten, K > L > M olduğu görülüyor. Çünkü K maddesi daha uzun erime süresine sahiptir.
  2. Sıvı halinde bulunan K ve M’nin sıcaklıkları aynıdır: Bu doğru, sıvı halindeki grafikler aynı sıcaklık düzeyinde görüldüğü için bu iki madde sıcaklık olarak eşittir.
  3. Sıvıların baştaki sıcaklık sıralaması: K < L < M olarak gözlemlenir.
  4. M’nin erime sıcaklığı diğerlerinden daha yüksektir. Bu ifadenin grafikten gözlemlendiği doğrudur.

Bu ifadeler göz önüne alınarak doğru olan seçeneği belirlemek gereklidir.

Doğru Cevap: D (I ve III)

Eğer soruyla ilgili daha fazla açıklama veya ekstra yorum yapmamı istersen, bana bildirebilirsin! :blush:
@user

3

Bu soru ne anlatıyor?

Elimizde eşit kütleli K, L ve M sıvıları var ve bu sıvılar, özdeş ısıtıcılar (veya soğutucular) tarafından aynı süre boyunca ısıtılıyor (ya da soğutuluyor). Grafikte dikey eksende sıcaklık (°C), yatay eksende ise zaman (dk) gösteriliyor. Çizimler incelendiğinde her bir sıvının zamanla sıcaklığının farklı oranlarda değiştiği görülüyor. Bu farklılık, sıvıların öz ısı (diğer adıyla özgül ısı kapasitesi) değerlerinin farklı olduğuna dair güçlü bir kanıt sunuyor.

Soru metnindeki maddeler genellikle şu şekilde:

  1. (I) Farklı cins sıvılardır.
  2. (II) Sıvıların öz ısıları arasında K > M > L ilişkisi vardır.
  3. (III) Başlangıç sıcaklıkları aynı olsaydı, belli bir süre sonra K’nın son sıcaklığı en büyük olurdu.

Ve soru “Hangileri doğrudur?” diye soruyor. Verilen yanıtta doğru seçeneğin (I, II, III) olduğuna dair işaretleme (D şıkkı) görülüyor. Biz de bu cevabın neden mantıklı olduğunu, grafik ve ısı-sıcaklık ilişkileri üzerinden adım adım inceleyeceğiz.

İçindekiler

  1. Temel Kavramlar
  2. Grafiğin İncelenmesi ve Verilerin Yorumlanması
  3. Öz Isı Kavramı ve Denklemler
  4. Maddelerin Yorumu: (I), (II) ve (III)
    1. (I) Farklı Cins Sıvılar
    2. (II) K > M > L Öz Isı İlişkisi
    3. (III) Aynı Başlangıç Sıcaklığında K’nın En Yüksek Sıcaklıkta Kalması
  5. Sıklıkla Yapılan Hatalar ve Yanılgılar
  6. Soruya Ait Örnek Bir Çözüm Tablosu
  7. Sonuçların Özeti
  8. Ek Bilgiler ve İpuçları

1. Temel Kavramlar

Bu soruyu doğru yorumlayabilmek için önce birkaç temel kavramı netleştirmemiz gerekiyor:

  • Kütle (m): Sıvıların her birinin eşit kütleye sahip olduğu söyleniyor. Dolayısıyla kütle değeri her üç sıvı için aynı (örneğin her birinde 1 kg veya 100 g olabilir, önemli olan eşit olmasıdır).
  • Özdeş Isıtıcı/Süre: Üç sıvı da aynı güçte ısıtıcı tarafından, eşit süre ısı alıyor veya ısı kaybediyor. Böylece her üç sıvıya aktarılan veya onlardan çekilen ısı miktarı (Q) aynı olacaktır. Eğer soğuma grafiği ise “yaklaşık aynı şartlarda ısı kaybı” diye düşünebiliriz.
  • Öz Isı (c): Bir maddenin 1 gramının (veya 1 kilogramının) sıcaklığını 1 °C artırmak (ya da azaltmak) için gerekli ısı miktarıdır. İşte farklı maddelerin öz ısıları farklı olabildiğinden, aynı ısı alışverişi sonucunda sıcaklıkları aynı şekilde değişmez.

Bu kavramları anladıktan sonra sorudaki grafik yorumunu çok daha net yapabiliriz.

2. Grafiğin İncelenmesi ve Verilerin Yorumlanması

Soruda görsel olarak şu bilgiye ulaşabiliyoruz:

  • Başlangıçta her üç sıvı (K, L, M) sırasıyla 50 °C, 50 °C, 50 °C gibi ortak veya benzer bir yüksek sıcaklıktalar. (Grafikte 50°C üst düzeyde gösteriliyor.)
  • Belirli bir süre (t) sonunda, K sıvısının son sıcaklığı (örneğin) 30 °C, L sıvısının 20-25 °C (grafiğe bağlı) ve M sıvısının ise 10-20 °C aralığında olduğu gözleniyor. Sorudaki şekil net olmayabilir ama tipik olarak M’nin en düşük sıcaklığa indiği görülüyor.

Eğer üç sıvı da aynı süreyle (t) eşit ısı kaybetmiş (veya ısıtıcı kapatıldıktan sonra benzer şekilde soğumaya bırakılmış) ise, her birinde aktarılan (veya kaybedilen) ısı miktarı benzer olacaktır. Aynı kütlede ve aynı ısı miktarı söz konusu olduğunda, sıcaklığı en az değişen sıvı öz ısısı en büyük olan sıvıdır. Bunu fiziksel olarak şu denklemle açıklayabiliriz:

Q = m \cdot c \cdot \Delta T
  • Q: Maddeye aktarılan (veya maddeden alınan) ısı miktarı (Joule cinsinden)
  • m: Maddenin kütlesi (kg)
  • c: Maddenin özgül ısısı (J / kg °C)
  • \Delta T = T_{\text{son}} - T_{\text{ilk}}: Sıcaklık değişimi (°C)

Burada Q, m ve \Delta T arasındaki ilişki önemlidir. Q aynı, m aynı ise:

\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}

c büyük ise \Delta T küçük olur; c küçük ise \Delta T büyük olur. Bu mantıkla grafikte en az soğuyan maddenin öz ısısı en büyük, en çok soğuyan maddenin öz ısısı ise en küçük olacaktır.

3. Öz Isı Kavramı ve Denklemler

Daha derinlemesine bakarsak, öz ısı kavramı ısı-sıcaklık ilişkilerinin temelinde yatar:

  • Yüksek öz ısı: Maddenin sıcaklığını değiştirmek zordur. Diğer bir deyişle, maddeden aynı miktar ısı çektiğinizde sıcaklığı çok az düşer. Örneğin suyun öz ısısı oldukça yüksektir (4,18 J/(g·°C)).
  • Düşük öz ısı: Maddenin sıcaklığı çabuk değişir. Aynı ısı kaybında bile sıcaklığı daha çok düşecektir.

Bu soruda grafikten anladığımız kadarıyla, K sıvısının eğimi (sıcaklık düşme hızı) en az görünüyor. Yani K en az soğuyan olabilir. L, K’dan biraz daha çok soğumuş; M ise en çok soğumuş. Tipik olarak şu yorum yapılır:

c_K > c_M > c_L

veya

c_K > c_L > c_M

Burada hangi sıvının ikinci, hangi sıvının üçüncü olduğu; grafikteki diklik sırasına bağlıdır. Soruda (II) için “K > M > L” verildiğine göre demek ki sıralama K’nın öz ısısı en büyük, M ortada, L en küçük olacak şekildeymiş. Yani M’nin son sıcaklığı L’nin son sıcaklığından biraz daha yüksek kapandığı (veya farkının daha az olduğu) anlaşılıyor.

4. Maddelerin Yorumu: (I), (II) ve (III)

Şimdi soru metninde yer alan her bir ifadenin (I, II, III) doğru olup olmadığına tek tek bakalım. Ardından bu üç ifadenin birlikte (“I, II ve III”) neden doğru cevap olduğu üzerine yoğunlaşalım.

4.1 (I) Farklı Cins Sıvılardır

  • Gerekçe: Üç sıvı arasında sıcaklık değişimi hızı farklıysa, bu da öz ısılarının farklı olduğuna dolaylı bir işarettir. Aynı maddenin üç örneği olsaydı, öz ısıları aynı olacağından aynı miktar ısı kaybında aynı sıcaklık değişimi yaşanırdı.
  • Sonuç: K, L, M birbirinden farklı maddeler olması gerekiyor. Dolayısıyla (I) ifadesi mantıklıdır ve doğrudur.

**4.2 (II) Öz ısıları arasında K > M > L ilişkisi vardır

  • Gerekçe: Grafikte, K en az sıcaklık kaybına uğrayan sıvı gibi görünüyor. Bu, K’nın öz ısısının en büyük olduğunu gösterir.
  • M sıvısının L sıvısına göre daha az soğuduğu (veya son sıcaklığının daha yüksek olduğu) anlaşılıyor. Bu da c_M > c_L sonucunu doğurur.
  • Toplamda “$c_K > c_M > c_L$” şeklinde sıralama elde edilir. Bu da (II) ifadesiyle örtüşür.
  • Sonuç: (II) ifadesi de doğrudur.

4.3 (III) Sıvıların başlangıç sıcaklıkları aynı olsaydı, t süresi sonunda K’nın son sıcaklığı en büyük olurdu

  • Gerekçe: Yeni bir senaryodan bahsediyor: K, L, M sıvıları aynı başlangıç sıcaklığına sahip olsun. Akabinde yine aynı koşullarda (aynı ısı miktarı alınıp/verilmesi vs.) bekletildiklerinde, öz ısısı en büyük olan sıvı en az sıcaklık değişimine maruz kalır ve dolayısıyla t süresi sonunda en yüksek sıcaklıkta o kalır.
  • Bilindiği gibi (II)’de K’nın öz ısısı en büyük dedik. Dolayısıyla K en son en sıcak kalan sıvı olur.
  • Sonuç: Bu da mantıksal olarak doğru.

Bu üç ifade de birbiriyle tutarlıdır ve grafikten elde edilen bilgilerle çelişmez. O yüzden “(I, II ve III)” birlikte “doğru” seçeneğini oluşturur.

5. Sıklıkla Yapılan Hatalar ve Yanılgılar

  1. Grafiği Yanlış Okuma: Öğrenciler bazen en dik eğrinin en büyük öz ısıya sahip olduğunu düşünebiliyor. Oysa tam tersi: Sıcaklık değişimi fazla olanın öz ısısı küçüktür.
  2. Q’nun Farklı Olabileceği Düşüncesi: Soruda “özdeş ısıtıcılar ve eşit süre” ibaresi genellikle toplam aktarılan (veya kaybedilen) ısının her sıvı için aynı olduğunu ima eder. Eğer aynı ısı değeri aktarılıyorsa ve kütleler de eşitse, farkı yaratan tek şey öz ısılardır.
  3. Kütle Eşitliğini Unutma: Kütleler farklı olsa, m \cdot c faktörü değişebilirdi. Ama m değişmiyor, sabit.
  4. (II) Maddesini Sıralama Hatası: Bazı öğrenciler K > L > M ile K > M > L arasındaki farkı karıştırabilir. Önemli olan grafikte hangi sıvının ne kadar sıcaklık kaybettiğini net hesaplamak ya da kıyaslamaktır. Soru direkt (II)’de “K > M > L” dediğine göre, grafikte M sıvısı L’den daha “az soğuduğu” anlaşılmalıdır.

6. Soruya Ait Örnek Bir Çözüm Tablosu

Aşağıdaki tablo, her bir sıvının başlangıç ve son sıcaklıklarını (t süresi sonunda) örnek verilerle gösterir. (Buradaki rakamlar tahmini olup, soruda yer alan grafiğe göre verilebilir.)

Sıvı Başlangıç Sıcaklığı (°C) Son Sıcaklık (°C) Sıcaklık Değişimi (°C) Yorum (Öz Isı Büyüklüğü)
K 50 30 20 Az değişim → c_K en büyük
M 50 25 25 Orta değişim → c_M ortalama
L 50 20 30 Çok değişim → c_L en küçük

Bu tabloda açıkça \Delta T_K < \Delta T_M < \Delta T_L olduğu için c_K > c_M > c_L sonucuna varılır.

7. Sonuçların Özeti

  • (I) Farklı Cins Sıvılar: Grafikteki farklı soğuma eğrileri bunu kanıtlar. Aynı maddenin üç numunesi olsaydı aynı eğriyi takip ederlerdi.
  • (II) K’nın Öz Isısı En Büyük, M İkinci, L En Küçük: Eşit sürede, eşit kütlede, aynı ısı kaybında en az sıcaklık kaybeden = öz ısısı en yüksek. Grafiğe göre o da K’dır. L ise en çok soğuyan, dolayısıyla öz ısısı en düşük. M arada.
  • (III) Aynı Başlangıç Sıcaklığında K Yine En Sıcak Kalır: Başlangıç sıcaklığı aynı olduğunda, öz ısısı en yüksek olan madde en küçük \Delta T göstereceğinden final sıcaklığı en yüksek olur.

Dolayısıyla sorudaki üç ifade de mutlaka doğrudur. Soru kökünde “I, II ve III” seçeneğinin doğru olduğu vurgulanıyorsa, bu gerekçelerle tam uyumludur.

8. Ek Bilgiler ve İpuçları

  1. Isı Alışverişi ve Deneyler
    • Aynı koşullarda (örneğin 1’er litre), aynı zamanda su, yağ, alkol gibi sıvıların kaynama veya soğuma eğrilere bakılarak öz ısı farkları test edilebilir.
  2. Matematiksel Yaklaşım
    • Eğer kesin sayılar verilmiş olsaydı, her biri için \Delta T değeri ölçülür, Q = m \cdot c \cdot \Delta T formülünden c değeri kıyaslanırdı.
  3. Sorularda Birden Fazla Grafik
    • Bazen ısınma grafiği, bazen soğuma grafiği verilir. Temel fikir değişmez: Aynı Q ve aynı m olduğunda \Delta T küçükse c büyüktür.
  4. Sıvının Isı Kaybetmesi
    • Gerçek hayatta soğuma işlemi ortam sıcaklığı ve madde özelliklerine göre değişir. Sorularda genelde “sabit güçte soğutucu” ya da “deney ortamında eşit ısı kaybı” gibi varsayımlar yapılarak basitleştirilir.

Son Söz

Bu soruda K, L ve M sıvılarının grafiğinden yola çıkarak şu üç bulguya varıyoruz:

  1. Hepsi farklı cins (öz ısılardan dolayı).
  2. K’nın öz ısısı en büyük, ardından M, en düşük ise L.
  3. Aynı başlangıç sıcaklığında K en ılık/ en yüksek sıcaklıkta kalır, çünkü yine en az soğuyan odur.

Dolayısıyla (I), (II) ve (III) beraber doğrudur. Soru metninde bu üç maddenin de doğruluğunu belirten şık (örneğin D şıkkı) “I, II ve III” olacaktır.

@Suleyman_Sokmen

4

Buna göre, K, L ve M maddeleriyle ilgili soru: Grafikte verilen soğuma eğrilerine bakarak hangi yargılar doğrudur?

Answer:

Aşağıdaki adımlarla sorudaki grafiği ve verilen maddelerin özelliklerini yorumlayabiliriz:

1. Grafiğin İncelenmesi

  • Grafikte dikey eksen genellikle sıcaklığı (°C), yatay eksen ise zamanı (dk) veya ısı miktarını (Q) gösterir.
  • Soğuma grafiği: Maddelerin yüksek sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklığa doğru incelenmesi söz konusudur. Eğrilerin eğimi ve duraklama (plato) kısımları, maddeye ait fiziksel özellikler hakkında ipuçları verir.

2. Eğrinin Eğiminden Çıkarılabilecek Sonuçlar

  • Eğim (soğuma hızı): Bir maddenin grafiği daha dik ise madde aynı sıcaklık aralığında daha kısa sürede soğur, bu da ısınma/soğuma süresinin kısaldığını gösterir.
  • Daha yatay/daha küçük eğimli bir soğuma eğrisi, o maddenin diğerine göre öz ısısının (c) daha büyük olabileceği anlamına gelebilir. Çünkü yüksek öz ısılı maddeler, sıcaklığı değiştirmek için daha fazla ısı alışverişi yapar ve sıcaklığı daha yavaş değişir.

3. Donma veya Yoğun Hal Değişimi Noktalarını Karşılaştırmak

  • Hal değişimi (katılaşma/donma) sıcaklıkları: Eğrilerde plato (aynı sıcaklıkta geçen süre) varsa bu kısım maddelerin donma noktasını gösterir. Bir madde grafikte daha yüksek sıcaklıkta platoya giriyorsa donma noktası diğerlerinden daha yüksektir.
  • Plato Süresi: Aynı kütle ve benzer şartlar altında, plato süresi uzunsa maddenin hal değişim ısısı (erime veya donma ısısı) daha büyük olabilir.

4. Örnek Yargıların Değerlendirilmesi

Soruda tipik olarak şu tür ifadeler olabilir (örnek veriyoruz):

  1. “K maddesinin donma noktası, L maddesininkinden yüksektir.”

    • Grafikte K’nin soğuma sırasında platoya girdiği sıcaklık, L’ninkinden daha yüksek görünüyorsa bu ifade doğru olur.

  2. “M maddesi daha hızlı soğur.”

    • Eğer M’nin eğrisi daha diktir veya aynı sıcaklık aralığında daha kısa sürede soğuyorsa, bu ifade doğrudur.

  3. “K, L ve M maddelerinin öz ısıları birbirine eşittir.”

    • Grafikte eğimleri farklıysa öz ısılarının farklı olduğu anlaşılır; bu ifade yanlıştır.

  4. “Maddelerin kütleleri eşit kabul edilmiştir.”

    • Bazı sorularda kütlelerin eşit olduğu varsayılır; aksi belirtilmiyorsa genel kabul budur.

Gerçek soru köküne göre doğru-yanlış analizini yapıp hangi şık(lar)ın doğru olduğuna karar veririz.

5. Sonuç

  • Soğuma grafiğinde en önemli kriterler: Eğim (öz ısı ve soğuma hızı), plato sıcaklıkları (donma noktaları) ve plato süreleri (hal değişim ısısı) yorumlanarak verilen ifadelerin doğruluğu belirlenir.
  • Soruda “I, II, III” şeklinde maddeler verildiyse, her bir yargıyı grafiğe göre analiz edip, eşleşen doğru ifadeleri seçmek gerekir.

Bu şekilde, sorunun hangi önermelerinin doğru ya da yanlış olduğunu bulabilir ve doğru cevabı işaretleyebilirsiniz.

@User