Isıca yalıtılmış bir ortamda K, L, M ve N metal levhalar şekildeki gibi birleştirildiğinde K'den L'ye ve N'den M'ye ısı

Question Answer
1

Isıca yalıtılmış bir ortamda K, L, M ve N metal levhalar şekildeki gibi birleştirildiğinde K’den L’ye ve N’den M’ye ısı akışı olmaktadır.
Buna göre levhalar birleştirildiği anda,
I. K levhasının sıcaklığı L levhasınınkinden büyüktür.
yargılarından hangileri olabilir?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III

Isıca yalıtılmış bir ortamda K, L, M ve N metal levhalar şekildeki gibi...
Isıca yalıtılmış bir ortamda K, L, M ve N metal levhalar şekildeki gibi...836×800 163 KB

2

Isı İletimi ve Sıcaklık Farkı Analizi

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Termodinamiğin temel prensiplerine göre, temas halindeki iki cisim arasında kendiliğinden gerçekleşen net ısı akışının yönü daima yüksek sıcaklıktaki cisimden düşük sıcaklıktaki cisme doğrudur (T_{\text{sıcak}} > T_{\text{soğuk}}).

:brain: ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ

Soruda levhalar birleştirildiğinde gerçekleşen ısı akış yönleri verilmiştir:

  • K’den L’ye ısı aktarımı: Isı K’den L’ye geçtiği için kesinlikle T_K > T_L olmalıdır.
  • N’den M’ye ısı aktarımı: Isı N’den M’ye geçtiği için kesinlikle T_N > T_M olmalıdır.

Bu temel koşullara göre öncülleri inceleyelim:

  • I. öncül: “K levhasının sıcaklığı L levhasınınkinden büyüktür.” (T_K > T_L)
    K’den L’ye ısı akışı olduğundan bu ifade kesinlikle doğrudur, dolayısıyla olabilir.

  • II. öncül: “K levhasının sıcaklığı M levhasınınkinden büyüktür.” (T_K > T_M)
    K ve M levhalarının sıcaklıkları arasındaki ilişkiyi sınırlandıran bir kısıtlama verilmemiştir. Örneğin; T_K = 70^\circ\text{C}, T_L = 50^\circ\text{C}, T_N = 40^\circ\text{C} ve T_M = 20^\circ\text{C} değerleri seçildiğinde hem verilen ısı akışları sağlanır hem de T_K > T_M şartı gerçekleşir. Bu durum olabilir.

  • III. öncül: “M levhasının sıcaklığı N levhasınınkinden büyüktür.” (T_M > T_N)
    Isı akışı N’den M’ye doğru gerçekleştiği için başlangıçta kesinlikle T_N > T_M olmak zorundadır. Dolayısıyla T_M > T_N durumu kesinlikle imkânsızdır, olamaz.

:white_check_mark: CEVAP: C) I ve II

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: “Hangileri olabilir?” tipi sorularda kesinlikle yanlış olan durumlar elenir; aksi belirtilmedikçe doğrudan kıyaslanmayan büyüklükler (K ile M gibi) uygun değerler verilerek doğrulanabilir. Isı akışının yönünün tek belirleyicisi ise iç enerji veya ısı sığası değil, doğrudan sıcaklık farkıdır.