3. Aşağıdaki şekilde verilen ve oda sıcaklığında bulunan cisimlerden halkanın içindeki boşluğun yarı çapı 5 cm, dairenin yarı çapı ise 5,2 cm’dir. 5 cm 5,2 cm Halka Daire a) Dairenin halkanın içindeki boşluğa tam olarak yerleşmesi için bu cisimlere yapılması gereken işlemleri açıklayarak yazınız. b) Dairenin halkanın içindeki boşluğa tam olarak yerleştirildiği andan itibaren bu cisimler arasın da gerçekleşen ısı alışverişinin yönünü açıklayarak yazınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Dairenin yarıçapı (5,2 cm) halkanın boşluğundan (5 cm) büyük; daire şu an boşluğa girmez.
2. Katılar ısınınca genleşir (boyutları büyür), soğuyunca büzülür (boyutları küçülür).
3. Halka ısıtılırsa genleşir ve içindeki boşluk da büyür. Daire soğutulursa büzülür ve yarıçapı küçülür.
4. Daire boşluğa yerleştirildiğinde halka sıcak, daire soğuktur. Isı, sıcaklığı yüksek olan maddeden düşük olana geçer; bu geçiş sıcaklıklar eşitlenene kadar sürer.
Cevap: a) Halka ısıtılmalı (genleşir, boşluğu büyür), daire soğutulmalıdır (büzülür, yarıçapı küçülür). Böylece daire halkanın içine yerleşir.
b) Isı, sıcak olan halkadan soğuk olan daireye doğru geçer. Halka ısı vererek soğur, daire ısı alarak ısınır; ısı alışverişi ikisinin sıcaklığı eşitlenince durur.
Dikkat: Halkayı ısıtınca içindeki boşluk küçülmez, büyür; çünkü halkanın tamamı genleşir.