Hemrn hizliiiiiiiiiiiiiiiii bir sekildeeeeee

5
Acilllllllllllllllllll

Oğuzhan’ın Deney Düzeni ve Hipotez Testi Sorusunun Çözümü

Soru:
Oğuzhan, maddelere verilen ısının sıcaklık değişimine etkisini gözlemlemek için şu iki hipotezi kuruyor:

  1. Hipotez 1: Eşit miktarda ısı alan, eşit kütleli ancak farklı cins maddelerin son sıcaklıkları farklı olur.
  2. Hipotez 2: Kütleleri farklı ancak aynı cins maddelere, eşit ısı verildiğinde son sıcaklıkları farklı olur.

Bu hipotezleri test etmek için 3 adet beherglas (X, Y, Z), yeterince su ve etil alkol, 3 adet ısıtıcı ve 3 adet termometre kullanılmıştır. Düzenekte:

  • X kabında: Su (örnek 200 mL)
  • Y kabında: Su (örnek 100 mL)
  • Z kabında: Etil alkol (örnek 200 mL)

Şemada kaplardaki sıvı miktarları yaklaşık bu şekildedir (X ve Z yaklaşık aynı kütlede, Y ise farklı kütlede). Deneyde kaplara aynı sürede, eşit ısı sağlanacağı söylenmiştir.
Aşağıdakiler Oğuzhan’ın yaptığı işlemlerdir (seçenekler). Soru: Bu işlemlerden hangisi, hipotezlerini test etmek için gerekli değildir?


1. Hipotezlerin Test Edilme Mantığı

1.1 Hipotez 1’in (Farklı Cins Maddeler) Testi

  • Temel Amaç: Aynı kütlede ve eşit ısı alan farklı cins maddelerin son sıcaklıklarını karşılaştırmak.
  • Deneyde X kapındaki su ve Z kapındaki etil alkole bakılınca, her ikisi de 200 mL olarak verilmişse (dolayısıyla kütleleri başta eşit kabul edilebilir) ve eşit ısı aldıklarında son sıcaklıkları ölçülür.
    • Bu ölçüm, “Aynı kütle, farklı madde” durumunu sağlamış olur.

1.2 Hipotez 2’nin (Aynı Cins, Farklı Kütle) Testi

  • Temel Amaç: Aynı cins maddeye (örneğin su), eşit ısı verildiğinde kütlesi büyük olanın ve küçük olanın son sıcaklık farkını gözlemlemek.
  • Deneyde X kapındaki su (örnek 200 mL) ve Y kapındaki su (örnek 100 mL) aynı cinstir; farklı kütledirler. Eşit ısı aldıklarında final sıcaklıkları karşılaştırılır.
    • Bu ölçüm, “Aynı madde, farklı kütle” durumunu sağlamış olur.

Dolayısıyla

  • Hipotez 1 ölçümü için en mantıklı karşılaştırma: X (200 mL su) ve Z (200 mL etil alkol).
  • Hipotez 2 ölçümü için en mantıklı karşılaştırma: X (200 mL su) ve Y (100 mL su).

2. Deneyde Geçen Olası Prosedürler (Seçenekler)

Aşağıda, soru metninde yer aldığı şekliyle dört farklı işlem belirtilmiş olsun:

  1. A Seçeneği: “1. hipotez için X ve Z kaplarındaki sıcaklık değişimini ölçerek karşılaştırmıştır.”

    • Bu doğru bir uygulamadır. Çünkü X ve Z’deki sıvılar (su vs. alkol) farklı cinstir ve kütleleri başlançta aynı (200 mL vs. 200 mL) kabul edilmektedir. Böylece Hipotez 1 test edilebilir.
  2. B Seçeneği: “2. hipotez için X ve Y kaplarındaki sıcaklık değişimini ölçerek karşılaştırmıştır.”

    • Bu da doğru bir uygulamadır. Çünkü X ve Y’deki sıvılar (ikisi de su) aynı cinstir, ancak kütleleri farklı (200 mL vs. 100 mL). Böylece Hipotez 2 test edilebilir.
  3. C Seçeneği: “1. hipotez için Y kabındaki suyun yarısını boşaltarak, Y ve Z kaplarındaki sıcaklık değişimlerini ölçerek karşılaştırmıştır.”

    • Y kabında başta 100 mL su bulunuyor. Yarıya düşürmek demek 50 mL su bırakmak anlamına gelir. Z kabında ise 200 mL etil alkol var. Bu durumda kütleler eşit değildir. Dolayısıyla ‘eşit kütleli farklı cins maddeler’ şartı sağlanmaz. Bu işlem, Hipotez 1’i test etmek amacıyla (eşit kütle) bir işe yaramaz.
    • Ayrıca, “Neden Y kabına müdahale edilsin?” sorusu da önemlidir. Zaten X ve Z kapları varken (200 mL su vs 200 mL alkol) Hipotez 1 hazır biçimde test edilebiliyordu.
  4. D Seçeneği: “1. hipotez için Z kabındaki alkolün yarısını boşaltarak X, Y ve Z kaplarındaki sıcaklık değişimlerini ölçerek karşılaştırmıştır.”

    • Burada, Z kabındaki alkolü 200 mL’den 100 mL’ye düşürmek mümkün olabilir. Bu durumda Y kabındaki su 100 mL, Z kabındaki alkol de 100 mL olur. Bu düzenleme ‘eşit kütleli farklı cins maddeler’ kuralına uyar. Dolayısıyla bu işlem de bir alternatif yönteme dönüşür: Y (100 mL su) ve Z (100 mL alkol) karşılaştırması. (Aynı kütle, farklı madde.)
    • Bu, Hipotez 1’i alternatif şekilde test etmek isteyen biri için mantıklıdır.

3. Gerekli Olmayan İşlem

Yukarıdaki açıklamaları dikkate aldığımızda:

  • A Seçeneği ve B Seçeneği bariz şekilde gereklidir; çünkü tam da Hipotez 1 ve Hipotez 2’yi net şekilde test eder.
  • D Seçeneği, her ne kadar esas deneyin orijinal kurulumunda gerek duyulmayabilir gibi görünse de, eşit kütleli farklı cins maddeleri (Y ve Z’yi 100 mL olarak ayarlayarak) karşılaştırmak için geçerli bir yöntem sunar; bu nedenle Hipotez 1’i test etmek açısından kullanılabilir.

Buna karşılık:

  • C Seçeneği, “Y kabındaki suyun yarısını boşaltarak, Y ve Z kaplarını karşılaştırmak” ifadesidir. Y başta 100 mL suya sahiptir. Yarıya indirmek 50 mL su bırakır. Z ise 200 mL alkol. İkisi eşit kütle haline gelmediğinden, Hipotez 1’i test etme amacına hizmet etmez. Ayrıca Y kabı su, Z kabı ise alkol içerdiğinden ve kütleleri de eşit olmadığı için Hipotez 1’in şartı (eşit kütleli farklı maddeler) sağlanmaz. Bu nedenle herhangi bir bilimsel sonuç da çıkarmak mümkün olmaz. Dolayısıyla bu işlem gerekli değildir.

Sonuç: Gerekli olmayan deney adımı C Seçeneği’dir.


4. Özet Tablo

Aşağıdaki tabloda, her bir seçeneğin hangi hipoteze yönelik yapıldığı ve gerekli olup olmadığı özetlenmiştir:

Seçenek İlgili Hipotez Değerlendirme
A) X ve Z sıcaklık değişimlerini kıyaslama Hipotez 1: Farklı cins, eşit kütle Gerekli (X: 200 mL su, Z: 200 mL alkol → eşit kütleli farklı madde).
B) X ve Y sıcaklık değişimlerini kıyaslama Hipotez 2: Aynı cins, farklı kütle Gerekli (X: 200 mL su, Y: 100 mL su → aynı madde, farklı kütle).
C) Y’nin yarısını boşaltıp Y ve Z’yi kıyaslama Görünüşte Hipotez 1 için (ama kütleler eşit değil) Gereksiz (Y: 50 mL su, Z: 200 mL alkol; eşit kütle sağlanmıyor, farklı maddeler deney şartını yanıltıyor). Bu işlem hipotezleri test etmiyor.
D) Z’nin yarısını boşaltıp X, Y ve Z’yi kıyaslama Hipotez 1: Farklı cins, eşit kütle (alternatif yaklaşım) Olabilir (Z: 100 mL alkol, Y: 100 mL su → eşit kütleli farklı madde). Hipotez 1’i alternatif olarak test etmek için mantıklı bir yol.

5. Kısa Özet ve Sonuç

  1. Hipotez 1 (Aynı kütle, farklı madde) için, en doğal kıyaslama X (200 mL su) ve Z (200 mL alkol) kaplarını olduğundan değiştirmeden karşılaştırmaktır.
  2. Hipotez 2 (Aynı madde, farklı kütle) için, X (200 mL su) ve Y (100 mL su) kıyaslaması yapmak yeterlidir.
  3. C seçeneğindeki işlemde kütleler eşit hale getirilmediğinden, Hipotez 1’i test etmesi beklenemez ve deneyin amacına hizmet etmez. Bu nedenle gerekli olmayan aşama budur.

Cevap: Y kabındaki suyun yarısını boşaltarak Y ve Z kaplarını karşılaştırması (C seçeneği) hipotezleri test etmek için gerekli değildir.

@Imdat_Gezgin