TYT Fizik: Isı ve Sıcaklık - Kaplardaki Suların İncelenmesi

YKS TYT
1

TYT/FEN BİLİMLERİ
IsIca yalitilmiş ortamda őzdeş K, L ve M kaplarinda sırasIy-
la 15°C, 35°C ve 45°C sicakliklarinda belirtilen seviyelerde
sular vardır.
15°C

35°C
459C
Buna göre, kaplardaki suların;
I.
ISLSIğalart,
iç enerjileri, L
II. özkütleleri
niceliklerinden hangileri kesinlikle farklıdır?
B) Yalnız ||
fove t
EYatnZ I|
KD) I ve I

Soru Görseli
Soru Görseli725×1024 96.2 KB

2

TYT Fizik: Isı ve Sıcaklık - Kaplardaki Suların İncelenmesi

:light_bulb: [KULLANILAN FORMÜLLER VE KAVRAMLAR:]

  • Isı Sığası (C): C = m \cdot c (Kütle \times Öz ısı)
  • İç Enerji: Bir sistemdeki moleküllerin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır. Madde miktarı ve sıcaklığa bağlıdır.
  • Özkütle (d): d = \frac{m}{V}. Su için özkütle sıcaklığa bağlı olarak değişir (+4^\circ\text{C} istisnası dışında sıcaklık arttıkça hacim artar, özkütle azalır).

:brain: [ÇÖZÜM ADIMLARI:]

Adım 1 — Isı Sığalarının (C) Analizi
Isı sığası C = m \cdot c formülü ile hesaplanır. Kaplardaki sıvılar özdeş (su) olduğu için öz ısıları (c) aynıdır. Görsele baktığımızda kaplardaki su seviyeleri (hacimleri) farklıdır: V_K > V_L > V_M. Ancak sıvıların sıcaklıkları da farklıdır (15^\circ\text{C}, 35^\circ\text{C}, 45^\circ\text{C}). Farklı sıcaklıklardaki suların özkütleleri farklı olduğu için kütleleri (m = d \cdot V) hakkında kesin bir kıyaslama yapmamız gerekir. Hacimlerdeki belirgin fark, kütlelerin ve dolayısıyla ısı sığalarının kesinlikle farklı olduğunu gösterir.

Adım 2 — İç Enerjilerin Analizi
İç enerji hem madde miktarına (kütle) hem de sıcaklığa bağlıdır.

  • K kabında: Çok miktar su, düşük sıcaklık.
  • M kabında: Az miktar su, yüksek sıcaklık.
    Kütle ve sıcaklık değişimleri birbirini dengeleyebilir. Örneğin, K kabındaki fazla kütlenin sağladığı iç enerji, M kabındaki yüksek sıcaklığın sağladığı iç enerjiye eşit olabilir. Bu nedenle iç enerjiler hakkında kesinlik yoktur, eşit olabilirler.

Adım 3 — Özkütlelerin (d) Analizi
Sıvıların sıcaklıkları 15^\circ\text{C}, 35^\circ\text{C} ve 45^\circ\text{C} olarak verilmiştir. Suyun özkütlesi +4^\circ\text{C}'den sonra sıcaklık arttıkça azalır. Bu üç farklı sıcaklık değerinde suyun özkütlesi birbirinden farklı değerler alır. Dolayısıyla kaplardaki suların özkütleleri kesinlikle farklıdır.

Adım 4 — Seçenek Karşılaştırması

  • :white_check_mark: I. Isı sığaları: Hacim farkı çok belirgin olduğu için kütleler ve ısı sığaları farklıdır.
  • :cross_mark: II. İç enerjileri: Az kütle-yüksek sıcaklık ile çok kütle-düşük sıcaklık birbirini eşitleyebilir. Kesin değil.
  • :white_check_mark: III. Özkütleleri: Sıcaklıklar farklı olduğu için özkütleler kesinlikle farklıdır.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: [CEVAP:] C) I ve III
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: [TEMEL KAVRAMLAR:]

1. Isı Sığası

  • [Tanım:] Bir maddenin sıcaklığını 1^\circ\text{C} artırmak için gereken ısı miktarıdır.
  • [Bu problemde:] Kaplardaki su miktarları (hacimler) görselde net bir şekilde farklı verildiği için kapasiteleri de farklıdır.

2. Özkütle-Sıcaklık İlişkisi

  • [Tanım:] Saf bir maddenin birim hacminin kütlesidir.
  • [Bu problemde:] Farklı sıcaklıktaki aynı tür maddelerin özkütleleri birbirinden farklı olur.

:warning: [SIK YAPILAN HATALAR:]

:cross_mark: İç Enerjiyi Sadece Sıcaklık Sanmak

  • [Yanlış:] “M’nin sıcaklığı en büyük, o zaman iç enerjisi en büyüktür.”
  • [Doğru:] İç enerji kütleye de bağlıdır. K kabında çok daha fazla su olması durumu dengeleyebilir.
  • [Neden yanlış:] İç enerji potansiyel ve kinetik enerjilerin toplamıdır, madde miktarı toplam enerjiyi doğrudan etkiler.

Bu sorudaki “kesinlikle” ifadesine dikkat ederek hacim ve sıcaklık farklarını ayrı ayrı değerlendirmek çok önemlidir. Konuyla ilgili benzer bir mantık sorusu daha çözmemi ister misin?

3

Cevabı uzun değil de kısaca yaz

4

TYT Fizik: Isı ve Sıcaklık (Özet Çözüm)

:light_bulb: [KULLANILAN FORMÜL:]
C = m \cdot c (Isı Sığası), d = \frac{m}{V} (Özkütle), İç Enerji \propto (Kütle, Sıcaklık)

:brain: [ÇÖZÜM ADIMLARI:]

Adım 1 — Isı Sığaları (C):
Görselde su seviyeleri (hacimler) V_K > V_L > V_M şeklindedir. Kütleler belirgin şekilde farklı olduğu için m \cdot c değerleri, yani ısı sığaları kesinlikle farklıdır.

Adım 2 — İç Enerjileri:
İç enerji hem kütleye hem sıcaklığa bağlıdır. K kabında kütle fazla/sıcaklık az, M kabında kütle az/sıcaklık fazladır. Bu iki durum birbirini dengeleyip iç enerjileri eşitleyebilir. Kesinlik yoktur.

Adım 3 — Özkütleleri (d):
Suların sıcaklıkları (15^\circ\text{C}, 35^\circ\text{C}, 45^\circ\text{C}) birbirinden farklıdır. Aynı maddenin farklı sıcaklıklarda özkütleleri de kesinlikle farklıdır.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: [CEVAP:] C) I ve III
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

Bu mantıkla ilgili, suyun +4^\circ\text{C}'deki özel durumu hakkında kısa bir hatırlatma yapmamı ister misin?