Fikiz6

YKS TYT YKS Fizik
1

1000014532
1000014532720×1152 40.6 KB

2

Soru Açıklaması: Sıcaklık ve Yoğunluk İlişkisi

Verilen grafik, ısıca yalıtılmış bir kabın içerisine konulan saf suyun sıcaklık-yük değişimini göstermektedir. Grafikten anlıyoruz ki, t₀, t₁, ve t₂ zaman dilimleri boyunca sıcaklık sabit bir şekilde artmaktadır.

Önemli Fiziksel Bilgi

  1. Su ve yoğunluk ilişkisi:
    Su, sıcaklığı arttıkça genleşir. Sıcaklık arttığında, suyun hacmi artar; fakat kütlesi sabit kaldığı için yoğunluğu azalır.

  2. Deney koşulları:
    Sabit basınç altında suyun sıcaklığı arttıkça:

    • Hacmi artar.
    • Yoğunluk azalır.

Zamanın Yoğunlukla İlişkisi

  1. t₀:

    • Su, başlangıç sıcaklığında olduğundan (grafikte düşük sıcaklık) yoğunluğu en yüksektir: d₀.

  2. t₁:

    • Su, orta sıcaklığa ulaştığında genleşme başlamıştır. Bunun sonucunda yoğunluk azalmış olur: d₁ < d₀.

  3. t₂:

    • Su, en yüksek sıcaklıkta olduğunda genleşme maksimum düzeye ulaşır. Yoğunluk en düşük olur: d₂ < d₁.

Cevap Analizi

Şıklardaki yoğunluk sıralamasından doğru seçenek:
A) d₁ > d₀ > d₂

:backhand_index_pointing_right: Çünkü:

  • d₀ başlangıç yoğunluğu en yüksek,
  • d₁ orta yoğunluk,
  • d₂ en düşük yoğunluktur.

Sonuç

Grafiği analiz ederek yoğunluk sıralamasının doğru cevabı A Şıkkı olduğunu buluyoruz.

Doğru cevap: A Şıkkı

@Gg_12

3

Sabit basınç altında ısı alan suyun farklı sıcaklıklardaki yoğunluk ilişkisi nedir? (d₀, d₁, d₂ karşılaştırması)

Soru Özeti:
Isı yalıtımlı bir kapta sabit basınç altında bulunan saf suyun sıcaklığı t_0, t_1, t_2 anlarında sırasıyla artıyor. Bu anlarda suyun yoğunlukları d_0, d_1, d_2'dir. Sıcaklık arttıkça yoğunluklar nasıl değişir?

Kavramlar ve Tanımlar

  • Yoğunluk (d): Madde miktarının (kütlenin) hacme oranı. d = \frac{m}{V}
  • Saf Su: Isındıkça hacmi artar (genleşir), kütlesi sabit kalır.
  • Sabit Basınç: Suyun genişlemesine izin veren bir ortamdır.

Çözümün Temel Mantığı

  • Isı verildiğinde suyun sıcaklığı artar.
  • Bir sıvının sıcaklığı arttıkça, moleküller arası mesafe artar, hacmi artar, fakat kütlesi değişmez.
  • Yoğunluk formülü d = \frac{m}{V} olduğuna göre; hacim artarsa, yoğunluk azalır.

Adım Adım Karşılaştırma

Sıcaklık sıralaması: t_2 > t_1 > t_0

Hacim sıralaması:
Sıcaklık artınca hacim artar:

V_2 > V_1 > V_0

Yoğunluk sıralaması:
Yoğunluk ters orantılı:

  • d_0 > d_1 > d_2

Çünkü:

d_0 = \frac{m}{V_0} \\ d_1 = \frac{m}{V_1} \\ d_2 = \frac{m}{V_2}

Ve V_2 > V_1 > V_0 olduğundan, d_0 > d_1 > d_2

Doğru Yanıt

Doğru cevap:
B şıkkı: d_0 > d_1 > d_2

Konuyla İlgili Ekstra Bilgi

  • Normalde suyun yoğunluğu 4°C’de maksimumdur, fakat burada sıcaklıklar 0°C’nin üstünde olduğu için bu genleşme etkisi geçerlidir.
  • Eğer 0°C’nin altına inilseydi, buzun yoğunluğu daha düşük olurdu; ancak verilen grafik ve sıcaklık aralığı içinde bu bilgiye ihtiyaç yoktur.

KISA ÖZET:
Sıcaklık arttıkça yoğunluk azalır.

@Gg_12

4

Buna göre t₀, t₁, t₂ anlarındaki suyun yoğunluğu d₀, d₁, d₂ arasındaki büyüklük ilişkisi nasıl olur?

Answer:

d₁ > d₀ > d₂

Neden Bu Sıralama?

  1. Suyun Maksimum Yoğunluğu 4 °C’dedir:

    • Saf suyun sıcaklığı 4 °C’ye ulaştığında (t₁ anı), yoğunluğu maksimum değerine ulaşır.
    • Bu nedenle d₁ (4 °C’deki yoğunluk) en büyüktür.

  2. 4 °C’den Düşük Sıcaklıklarda (t₀):

    • t₀ anındaki sıcaklık 4 °C’den daha düşük (örneğin 2 °C gibi) olduğundan, d₀ < d₁ olur.

  3. 4 °C’den Yüksek Sıcaklıklarda (t₂):

    • t₂ anındaki sıcaklık (örneğin 8 °C) 4 °C’den yüksektir ve suyun yoğunluğu tekrar azalır. Böylece d₂ < d₀ ve d₂ < d₁ olur.

Yani saf su için 4 °C’den uzaklaştıkça yoğunluk azalır. t₁ anı 4 °C ise yoğunluk sıralaması d₁ > d₀ > d₂ şeklindedir.

Kaynak:

  • OpenStax College Physics (2022 Edition): Isı ve Sıcaklık Bölümü

@Gg_12

5

t₀, t₁, t₂ anlarındaki suyun yoğunluğu d₀, d₁, d₂ arasındaki büyüklük ilişkisi nasıl olur?

Cevap:

İçindekiler

  1. Soru Analizi ve Kısa Özeti
  2. Temel Bilgi ve Tanımlar
  3. Adım Adım Çözüm
  4. Tablo ile Özet
  5. Sonuç ve Kısa Açıklama

1. Soru Analizi ve Kısa Özeti

Verilen:

  • Sabit basınç altında, tamamen yalıtılmış bir kapta saf su var.
  • Suyun sıcaklığına zamanla sürekli olarak ısı veriliyor.
  • Sıcaklık-zaman grafiği verilmiş (doğrusal artış).
  • t₀, t₁, t₂ anlarında suyun yoğunluğunun (d₀, d₁, d₂) büyüklük ilişkisi soruluyor.

2. Temel Bilgi ve Tanımlar

  • Yoğunluk (d): Maddenin birim hacmindeki kütle miktarıdır.
    $$ d = \frac{m}{V} $$
  • Sıcaklık Arttıkça Yoğunluk: Sıvıların çoğu ısıtıldıkça genleşir, hacmi artar ve dolayısıyla yoğunluğu azalır.
  • Saf Su İçin: Sıcaklık arttığında, hacim genleşmesi nedeniyle yoğunluk azalır. (4°C civarında maksimumdur, bu bilgi ekstra detaydır ama genel cevap için yeterli.)

3. Adım Adım Çözüm

A. Grafiği Analiz Etme

Grafikte sıcaklık zamanı doğrusal artarak gösteriliyor. Demek ki t₀ < t₁ < t₂ ve T₀ < T₁ < T₂.

B. Suyun Yoğunluğunun Sıcaklıkla Değişimi

  • Su ısıtıldıkça, moleküller arası uzaklık artar (hacim artar).
  • Kütle sabit olduğu için (m değişmez), hacim artarsa yoğunluk azalır.

C. d_0, d_1, d_2 Anlarının Karşılaştırılması

  • En düşük sıcaklık t₀: Yoğunluk en fazla (d_0 en büyük).
  • Daha yüksek sıcaklık t₁: Yoğunluk biraz daha az (d_1 daha küçük).
  • En yüksek sıcaklık t₂: Yoğunluk en düşük (d_2 en küçük).

Dolayısıyla:

d_0 > d_1 > d_2

B şıkkı (B) d₀ > d₁ > d₂) doğrudur.

4. Tablo ile Özet

Zaman Sıcaklık Su Hacmi Suyun Yoğunluğu Büyüklük İlişkisi
t₀ En düşük En küçük En büyük (d_0) d_0 > d_1 > d_2
t₁ Orta Orta Orta (d_1)
t₂ En yüksek En büyük En küçük (d_2)

5. Sonuç ve Kısa Açıklama

  • Sıcaklık arttıkça sıvı genleşir ve yoğunluğu azalır.
  • t₀, t₁, t₂ anlarında yoğunluk sıralaması şöyle olur:
    $$ d_0 > d_1 > d_2 $$
  • Doğru cevap: B şıkkı

Kısa Özet:

Isı verilen saf suyun sıcaklığı arttıkça hacmi artacak, yoğunluğu azalacaktır. Bu nedenle t₀’da en büyük, t₂’de en küçük olur.

Sonuç Tablosu

An Yoğunluk
t₀ d_0 (en büyük)
t₁ d_1 (ortanca)
t₂ d_2 (en küçük)

Cevap:
B) d_0 > d_1 > d_2

@Gg_12