3. Isıca yalıtılmış ortamda bir araya getirilen iki maddeden sıcaklığı yüksek olandan düşük olana ısı aktarılır. Isı aktarımı, her iki maddenin de son sıcaklıkları eşit olana kadar devam eder. Sürecin sonunda maddelerin ulaştıkları son sıcaklığa denge sıcaklığı, bu duruma ise ısıl denge adı verilir. Isıl dengeye ulaşıncaya kadar geçen süreçte sıcaklığı fazla olan maddenin verdiği ısı, sıcaklığı düşük olan maddenin aldığı ısıya eşittir. Isıca yalıtılmış ortamda 0 °C sıcaklıktaki buz ile T2 sıcaklığındaki S maddesi bir araya getirildiğinde S maddesinin buza verdiği ısının maddelerin sıcaklığında meydana getirdiği değişimi gösteren grafik şekilde verilmiştir. Başlangıçtaki buzun kütlesinin, grafikteki T1, T2 sıcaklıklarının ve Q1, Q2 ısı miktarlarının sayısal değerleri bilinmektedir. Sıcaklık T2 S T1 Isı 0 Q1 Q2 Buna göre aşağıda verilen soruları cevaplayınız. 3.1. Grafiğe göre S maddesi ve buz için sayısal değerini bulabileceğimiz nicelikleri (✓), bulamayacağımız nicelikleri (X) ile işaretleyerek tabloyu doldurunuz. Madde S maddesi Buz Kütle ✓ Erime ısısı Öz ısı Isı sığası 3.2. Buz ve S maddesinin ısıl dengeye ulaşana kadar iç enerjileri nasıl değişir? Yazınız. 3.3. Başlangıçta S maddesinin kütlesi daha fazla olsaydı denge sıcaklığı nasıl değişirdi? Açıklayınız. 3.4. Buzun ve S maddesinin cinsleri değişmemek şartıyla grafikteki Q1 ısı miktarının azalması için neler yapılabilir? Açıklayınız.
MEB’in resmi çözümünü göster
3. 3.1. Madde S maddesi Buz X Kütle ✓ Erime ısısı X ✓ Öz ısı X X X Isı sığası ✓ TAM PUAN (7 PUAN) Öğrenci tabloda tüm ✓ ve X işaretlerini doğru boşluğa yazarsa tam puan alır. KISMI PUAN (1 PUAN) Öğrenci tabloda doğru yaptığı her işaret için kısmi puan alır. SIFIR PUAN Öğrenci cevap vermez veya yanlış cevap verirse puan alamaz. 3.2. S maddesinin sıcaklığı azalmakta yani buza ısı vermektedir. Dolayısıyla ısı veren S maddesinin iç enerjisi azalır, bu süreçte ısı alan buzun iç enerjisi artar. TAM PUAN (5 PUAN) Öğrenci açıklamayı doğru yaparsa tam puan alır. SIFIR PUAN Öğrenci cevap vermez veya yanlış cevap verirse puan alamaz. 3.3. Isı alışverişi sonucu denge sıcaklığı ısı sığası daha fazla olan maddenin sıcaklığına daha yakın değer alacağı için S maddesinin kütlesinin artırılması T1 denge sıcaklığının artmasına sebep olur. TAM PUAN (4 PUAN) Öğrenci açıklamayı doğru yaparsa tam puan alır. SIFIR PUAN Öğrenci cevap vermez veya yanlış cevap verirse puan alamaz. 3.4. Buz erirken gereken Q1 ısısı Q1 = mbuz∙ Le bağıntısı ile bulunur. Maddelerin cinsleri değişmiyorsa Le erime ısısı sabit kalacağından Q1 ısı miktarının azalması için bu bağıntı gereği buzun kütlesi (mbuz) azaltılmalıdır. TAM PUAN (4 PUAN) Öğrenci açıklamayı doğru yaparsa tam puan alır. KISMI PUAN (2 PUAN) Öğrenci sadece Q1 = mbuz∙ Le bağıntısına değiniyorsa kısmi puan alır. SIFIR PUAN Öğrenci cevap vermez veya yanlış cevap verirse puan alamaz.