Yarısina kadar 2T sicaklığında su dolu olan bir kap Isil dengededir

YKS TYT
1

(2.
corse
Yarısina kadar 2T sicaklığında su dolu olan bir kap
Isil dengededir.
Kap ve sudan oluşan sistemin iç enerjisíni
artırmak için
Il. kap doluncaya kaçar kaba 3T sicakliğında su
etmek,
21
ilave etmek,
IIL. kabt isiticı ile bir süre isitmak
A) Yalnız II
işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir?
ya da ll
B) I ya da ll
C) I ya da Ill
E) I ya da ll ya da lII

corse Yarısina kadar 2T sicaklığında su dolu olan bir kap Isil dengededir.
corse Yarısina kadar 2T sicaklığında su dolu olan bir kap Isil dengededir.964×800 72.2 KB

2

Isı, Sıcaklık ve İç Enerji İlişkisi

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL:

  • İç Enerji (U): Bir sistemi oluşturan tüm atom ve moleküllerin öteleme, dönme, titreşim kinetik enerjileri ile moleküller arası potansiyel enerjilerinin toplamıdır:
    U = E_{\text{kinetik}} + E_{\text{potansiyel}}
  • Kapsamlı (Ekstansif) Özellik: İç enerji madde miktarına (kütleye) ve sıcaklığa bağlıdır. Mutlak sıfır (0\text{ K}) üzerindeki her maddenin iç enerjisi pozitiftir (U > 0).
  • Termodinamiğin 1. Yasası: \Delta U = Q - W (Sisteme dışarıdan ısı (Q) verilmesi veya madde eklenmesi iç enerjiyi artırır).

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI & ÖNCÜL ANALİZİ:

  • I. Kap doluncaya kadar kaba T sıcaklığında su ilave etmek:

    • Sisteme T sıcaklığında su eklendiğinde, karışımın denge sıcaklığı 2T’den daha düşük bir değere iner.
    • Ancak kaba eklenen suyun da pozitif bir iç enerjisi (U_{\text{eklenen}} > 0) vardır.
    • Dış ortamla ısı alışverişi önemsenmediğinde yeni sistemin toplam iç enerjisi:
      U_{\text{son}} = U_{\text{ilk}} + U_{\text{eklenen}} > U_{\text{ilk}}
    • Madde miktarı arttığı için sistemin toplam iç enerjisi artar. (I. öncül yapılabilir)

  • II. Kap doluncaya kadar kaba 3T sıcaklığında su ilave etmek:

    • Sisteme hem kütle ilave edilmekte hem de ilave edilen maddenin sıcaklığı kaptakinden daha yüksek olmaktadır.
    • Sisteme pozitif iç enerjiye sahip madde eklendiğinden sistemin iç enerjisi kesinlikle artar. (II. öncül yapılabilir)

  • III. Kabı ısıtıcı ile bir süre ısıtmak:

    • Isıtıcıdan sisteme ısı enerjisi (Q > 0) aktarılır.
    • Madde miktarı değişmese bile sıcaklık arttığı için moleküllerin ortalama kinetik enerjisi ve dolayısıyla sistemin iç enerjisi artar. (III. öncül yapılabilir)

Özet: Her üç işlem de kap ve sudan oluşan sistemin toplam iç enerjisini tek başına artırır.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: E) I ya da II ya da III
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: TEMEL KAVRAMLAR:

  • İç Enerji vs. Sıcaklık: Sıcaklık bir enerji türü değil, moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin bir göstergesidir. İç enerji ise sistemdeki tüm taneciklerin toplam enerjisidir ve doğrudan kütleye (madde miktarına) bağımlıdır.

:warning: SIK YAPILAN HATALAR:

  • :cross_mark: Hatalı Yaklaşım: Sıcaklık düştüğü için I. öncülde iç enerjinin azaldığını düşünmek (D seçeneğine yönelmek).
  • :white_check_mark: Doğru Yaklaşım: Sıcaklık düşse dahi sisteme kütle eklendiği için eklenen her tanecik sisteme kendi iç enerjisini katar ve sistemin toplam iç enerjisi artar.

İç enerji ve ısı kavramlarının farkını pekiştirmek için benzer bir soru çözmek ister misin?