SORU:
Kaplardaki saf suların iki dakika boyunca özdeş ısıtıcılarla ısıtılması sonucu son sıcaklıklarının sıralaması (büyükten küçüğe) nedir ve bu deney düzeneklerindeki değişkenler ile hipotezler nasıl yazılmalıdır?
Cevap:
A) Son Sıcaklıkların Sıralaması
Üç kaptaki suyun başlangıç sıcaklığı 25 °C, ısıtmayı sağlayan ısıtıcılar özdeş, ısıtma süresi 2 dakika ve suyun cinsi de aynıdır (saf su). Her bir kahpın**(K, L, M)** içindeki su kütleleri farklıdır:
- K Kabı: 100 g saf su
- L Kabı: 50 g saf su
- M Kabı: 75 g saf su
Aynı miktarda enerji (ısı) her kaba verildiğinde, ısı artışı (ΔT) kütleyle ters orantılıdır. Yani kütle azaldıkça sıcaklık artışı daha fazla olur. Dolayısıyla:
- L Kabı (50 g) → En az kütle → En fazla sıcaklık artışı → En yüksek son sıcaklık
- M Kabı (75 g) → Orta kütle → Orta sıcaklık artışı → Orta son sıcaklık
- K Kabı (100 g) → En büyük kütle → En az sıcaklık artışı → En düşük son sıcaklık
Son sıcaklıkların ilişkisi (Büyükten küçüğe):
B) Deneydeki Değişkenler ve Olası Hipotezler
Bu deneyde maddenin (suyun) ısı ile etkileşimini incelemek için özdeş ısıtıcılar, aynı başlangıç sıcaklığı, aynı ısıtma süresi gibi koşullar sabit tutulmuştur. Ancak su kütlesi değiştirilmektedir. Deney düzeneğinde değişkenler şu şekildedir:
-
Bağımsız Değişken (Manipüle Edilen Değişken):
- Kaplardaki su kütlesi (50 g, 75 g, 100 g)
-
Bağımlı Değişken (Ölçülen Değişken):
- Suyun son sıcaklığı
-
Kontrol Edilen/Sabit Değişkenler (Aynı Tutulanlar):
- Suyun başlangıç sıcaklığı (25 °C)
- Isıtma süresi (2 dakika)
- Isıtıcıların gücü (özdeş)
- Su cinsi (saf su)
- Kapların malzemesi (özdeş)
Olası Hipotez Örnekleri:
- Hipotez 1: “İki dakika boyunca eşit ısıtma uygulandığında, su kütlesi azaldıkça son sıcaklık artacaktır.”
- Hipotez 2: “Bu deneyde suyun kütlesi artan kaplarda, sıcaklık artışı oranı daha azdır.”
Aşağıdaki tabloda deney düzeneklerinde yer alan değişkenler ve hipotez örnekleri özetlenmektedir:
| Değişken Türü | Deneydeki Örnek |
|---|---|
| Bağımsız Değişken | Su kütlesi (50 g, 75 g, 100 g) |
| Bağımlı Değişken | Son sıcaklık (ölçülen değer) |
| Kontrol Edilen Değişkenler | • Isıtma süresi • Isıtıcı gücü • Başlangıç sıcaklığı • Kapların malzemesi • Suyun cinsi |
| Hipotez 1 | “Su kütlesi azaldıkça, son sıcaklık yükselir.” |
| Hipotez 2 | “Su kütlesi çoğaldıkça, sıcaklık artışı oranı azalır.” |
Özet
- En yüksek sıcaklık, en az kütleye (L Kabı, 50 g) sahip olan kaptadır.
- En düşük sıcaklık, en büyük kütleye (K Kabı, 100 g) sahip kaptadır.
- Deneyde bağımsız değişken su kütlesi, bağımlı değişken son sıcaklıktır; diğer koşullar (ısıtma süresi, ısıtıcı gücü vb.) sabittir.
- Hipotezler, kütle azaldıkça sıcaklığın daha çok artacağı yönündedir.