Madde ve Isı

1. Grafikte katı hâldeki bir maddenin düzenli ısıtılması sırasında ölçülen sıcaklıklar verilmiştir. Bu maddenin erime noktası ve erime süresi hangi seçenekte birlikte doğru verilmiştir?

• A) 20 °C ve 4 dakika
• B) 78 °C ve 6 dakika
• C) 78 °C ve 10 dakika
• D) 120 °C ve 16 dakika

Doğru cevap: B — Yatay bölüm 78 °C'dedir ve 4. dakikadan 10. dakikaya kadar, yani 6 dakika sürer.

1. Grafikte sıcaklığın sabit kaldığı bölüm erime bölümüdür.
2. Bu bölümdeki sıcaklık 78 °C'dir.
3. Yatay bölüm 4. dakikada başlayıp 10. dakikada biter.
4. 10 − 4 = 6 dakika erime süresi bulunur.

2. Bir öğrenci sıcaklık artışının nelere bağlı olduğunu araştırmak için tablodaki üç deneyi yapmıştır. Sıcaklık artışının verilen ısı miktarına bağlı olduğunu göstermek için hangi iki deney seçilmelidir?

• A) 1 ile 2, çünkü kütle sabit tutulup yalnızca ısıtıcı gücü değiştirilmiştir.
• B) 1 ile 3, çünkü yalnızca kütle değişmektedir.
• C) 2 ile 3, çünkü iki değişken birlikte değişmektedir.
• D) Üç deneyin tamamı seçilmelidir.

Doğru cevap: A — Kontrollü deneyde tek değişken değiştirilir; 1 ve 2. deneylerde kütle aynı, yalnızca ısıtıcı gücü farklıdır.

1. 1 ve 2. deneylerde kütle 100 g olarak sabittir.
2. Bu iki deneyde yalnızca ısıtıcı gücü değişmektedir.
3. Isıtıcı gücü, birim zamanda verilen ısıyı belirler.
4. Bu yüzden ısı-sıcaklık ilişkisi için 1 ile 2 karşılaştırılır.

3. Eşit kütledeki K ve L maddeleri özdeş ısıtıcılarla ısıtılmış ve sıcaklıkları grafiğe işlenmiştir. Bu grafiğe göre iki madde hakkında hangi yorum yapılabilir?

• A) K ve L aynı maddedir.
• B) L, K'ye göre daha çabuk ısınmaktadır.
• C) K aynı ısıyla daha çok ısındığı için K ile L farklı maddelerdir.
• D) İki madde de hiç ısınmamıştır.

Doğru cevap: C — Eşit kütle ve eşit ısıya rağmen sıcaklık artışları farklıdır; bu, maddelerin farklı olduğunu gösterir.

1. Her iki madde de 20 °C'den başlamıştır.
2. 6 dakika sonunda K 80 °C, L 50 °C olmuştur.
3. Kütleler ve verilen ısı eşittir.
4. Aynı ısıyla farklı ısınma, maddelerin farklı olduğunu gösterir.

4. 60 °C'deki 200 gram su ile 20 °C'deki 200 gram su bir kapta karıştırılıyor. Dışarıya ısı kaybı olmadığına göre karışımın son sıcaklığı yaklaşık kaç °C olur?

• A) 20 °C
• B) 40 °C
• C) 60 °C
• D) 80 °C

Doğru cevap: B — Kütleler eşit olduğu için denge sıcaklığı iki sıcaklığın ortasıdır: (60 + 20) ÷ 2 = 40 °C.

1. Sıcak su ısı verir, soğuk su aynı ısıyı alır.
2. İki suyun kütlesi de 200 gramdır.
3. Kütleler eşitse denge sıcaklığı tam ortada olur.
4. (60 + 20) ÷ 2 = 40 °C bulunur.

5. Yalıtım deneyinin otuz dakika sonundaki ölçümleri tabloya işlenmiştir. Bu süre içinde en çok sıcaklık düşüşü hangi kapta olmuştur ve düşüş kaç °C'dir?

• A) Straforlu kapta, 9 °C
• B) Gazeteli kapta, 24 °C
• C) Çıplak kapta, 38 °C
• D) Üç kapta da eşit, 30 °C

Doğru cevap: C — Çıplak kapta sıcaklık 90 °C'den 52 °C'ye inmiştir: 90 − 52 = 38 °C.

1. Çıplak kapta düşüş 90 − 52 = 38 °C'dir.
2. Gazeteli kapta düşüş 90 − 66 = 24 °C'dir.
3. Straforlu kapta düşüş 90 − 81 = 9 °C'dir.
4. En büyük düşüş 38 °C ile çıplak kaptadır.

6. Aynı ısıtıcıyla ısıtılan buzun kütlesi iki katına çıkarılırsa grafikteki yatay bölümlerde nasıl bir değişiklik beklenir?

• A) Yatay bölümlerin sıcaklık değerleri yükselir.
• B) Yatay bölümlerin süresi kısalır.
• C) Yatay bölümler tamamen ortadan kalkar.
• D) Yatay bölümlerin sıcaklığı değişmez ama süreleri uzar.

Doğru cevap: D — Erime ve kaynama noktaları ayırt edici özelliktir, kütleyle değişmez; ancak daha çok madde için daha uzun süre gerekir.

1. Erime ve kaynama noktaları maddenin ayırt edici özelliğidir.
2. Bu değerler madde miktarına bağlı değildir.
3. Kütle artınca hâl değişimi için gereken ısı artar.
4. Aynı ısıtıcıyla bu ısıyı vermek daha uzun sürer, yatay bölümler uzar.

7. Grafikte sıcak suyun oda sıcaklığındaki bir odada soğuması gösterilmiştir. Grafiğin ilerleyen dakikalarda giderek yatıklaşmasının sebebi nedir?

• A) Su ile oda arasındaki sıcaklık farkı azaldıkça ısı akışı yavaşlar.
• B) Su bir süre sonra ısı almaya başlar.
• C) Termometre ölçüm yapmayı bırakır.
• D) Suyun kütlesi kendiliğinden artar.

Doğru cevap: A — Isı akışının hızı sıcaklık farkına bağlıdır; fark küçüldükçe soğuma yavaşlar.

1. İlk 10 dakikada sıcaklık 24 °C düşmüştür.
2. Son 10 dakikada düşüş yalnızca 4 °C'dir.
3. Su soğudukça oda ile arasındaki fark azalmıştır.
4. Fark azalınca ısı akışı yavaşlar ve eğri yatıklaşır.

8. Bir öğrenci "Sıcaklığı yüksek olan cismin ısı enerjisi her zaman daha fazladır." demektedir. Bir bardak kaynar su ile bir kazan ılık su örneği düşünüldüğünde bu görüş için ne söylenir?

• A) Doğrudur, sıcaklık ile ısı aynı büyüklüktür.
• B) Yanlıştır, çünkü ısı enerjisi kütleye de bağlıdır ve kazandaki su daha fazla ısı içerebilir.
• C) Yanlıştır, çünkü sıcaklık ölçülemez.
• D) Doğrudur, çünkü kazandaki suyun ısısı yoktur.

Doğru cevap: B — Isı enerjisi hem sıcaklığa hem kütleye bağlıdır; çok miktarda ılık su, az miktarda kaynar sudan fazla ısı içerebilir.

1. Sıcaklık, maddenin ortalama hareket enerjisinin ölçüsüdür.
2. Isı ise madde miktarına da bağlı toplam enerjidir.
3. Kazandaki su miktarı bardaktakinden çok fazladır.
4. Bu yüzden düşük sıcaklıkta olmasına rağmen ısı enerjisi daha büyük olabilir.

9. Tabloda üç maddenin erime ve kaynama noktaları verilmiştir. Oda sıcaklığı 25 °C kabul edildiğinde bu maddelerin hâlleri sırasıyla nasıl olur?

• A) Sıvı, sıvı, katı
• B) Katı, sıvı, katı
• C) Sıvı, gaz, sıvı
• D) Gaz, sıvı, katı

Doğru cevap: A — 25 °C, su ve alkol için erime ile kaynama noktası arasında (sıvı), demir için erime noktasının altındadır (katı).

1. Su için 25 °C, 0 ile 100 arasındadır: sıvıdır.
2. Etil alkol için 25 °C, −114 ile 78 arasındadır: sıvıdır.
3. Demir için 25 °C, 1 538 °C'nin çok altındadır: katıdır.
4. Sıralama sıvı, sıvı, katı biçimindedir.

10. Bir apartmanda çift cam takıldıktan sonra kış aylarındaki doğal gaz tüketimi 1 200 birimden 780 birime düşmüştür. Bu veri ısı yalıtımı bakımından nasıl yorumlanır?

• A) Yalıtımın tüketime etkisi yoktur.
• B) Yalıtım tüketimi artırmıştır.
• C) Yalıtım ısı kaybını azalttığı için tüketim yaklaşık üçte bir oranında düşmüştür.
• D) Tüketimdeki düşüş yalnızca havaların ısınmasından kaynaklanmıştır.

Doğru cevap: C — 1 200 − 780 = 420 birimlik düşüş, 1 200'ün yaklaşık üçte biridir; yalıtım ısı kaybını azaltmıştır.

1. Tüketimdeki azalma 1 200 − 780 = 420 birimdir.
2. 420 ÷ 1 200 = 0,35 yani yaklaşık üçte birdir.
3. Çift cam arasındaki hava ısı kaybını azaltır.
4. Kayıp azalınca aynı sıcaklık için daha az yakıt gerekir.

11. Soğuma grafiğinde yatay bölümün süresi altı dakikadır. Aynı düzenekte su miktarı yarıya indirilirse yatay bölüm için ne beklenir?

• A) Sıcaklık değeri 0 °C'nin altına iner.
• B) Süre yaklaşık üç dakikaya iner, sıcaklık yine 0 °C olur.
• C) Süre on iki dakikaya çıkar.
• D) Yatay bölüm hiç oluşmaz.

Doğru cevap: B — Donma noktası değişmez; yarı kütle için verilmesi gereken ısı yarıya indiğinden süre de yaklaşık yarıya iner.

1. Yatay bölüm donma sürecini gösterir ve sıcaklığı 0 °C'dir.
2. Donma noktası ayırt edici özelliktir, kütleyle değişmez.
3. Kütle yarıya inince hâl değişimi için gereken ısı da yarıya iner.
4. Aynı koşullarda süre yaklaşık üç dakikaya düşer.

12. Grafikte dört maddenin ısıyı iletme değerleri karşılaştırılmıştır. Bir tencerenin gövdesi ile sapının yapımında hangi maddeler seçilmelidir?

• A) Gövde tahtadan, sap bakırdan
• B) Gövde camdan, sap alüminyumdan
• C) Gövde de sap da bakırdan
• D) Gövde bakırdan, sap tahtadan

Doğru cevap: D — Gövdenin ısıyı iyi iletmesi, sapın ise iletmemesi istenir; bakır iletken, tahta yalıtkandır.

1. Tencerenin gövdesi ocağın ısısını yemeğe iletmelidir.
2. Grafikte en yüksek iletme değeri 92 ile bakıra aittir.
3. Sap ise eli yakmamalı, ısıyı iletmemelidir.
4. En düşük değer 6 ile tahtaya ait olduğundan sap tahtadan yapılır.

13. Şekildeki düzenekte L kabındaki su miktarı K kabındakinin üç katına çıkarılırsa denge sıcaklığı için ne beklenir?

• A) Denge sıcaklığı 20 °C'ye daha yakın olur.
• B) Denge sıcaklığı 80 °C'ye daha yakın olur.
• C) Denge sıcaklığı yine tam ortada, 50 °C olur.
• D) Denge sıcaklığı 80 °C'nin üzerine çıkar.

Doğru cevap: A — Kütlesi büyük olan maddenin sıcaklığı daha az değişir; denge sıcaklığı çok olan suyun sıcaklığına yaklaşır.

1. Isı alışverişinde alınan ve verilen ısı eşittir.
2. Aynı ısı, büyük kütlede daha küçük sıcaklık değişimi yaratır.
3. L kabındaki su miktarı üç kat olduğu için sıcaklığı az değişir.
4. Denge sıcaklığı L'nin başlangıç değeri olan 20 °C'ye yaklaşır.

14. Bir öğrenci binalarda ısı yalıtımı için "Yalıtım yalnızca kışın işe yarar, yazın gereksizdir." demektedir. Bu görüş yaz koşulları düşünüldüğünde nasıl değerlendirilir?

• A) Doğrudur, yazın ısı geçişi olmaz.
• B) Doğrudur, yalıtım yalnızca sıcak havayı içeride tutar.
• C) Yanlıştır, çünkü yalıtım yazın da dışarıdaki sıcaklığın içeri geçmesini yavaşlatır.
• D) Yanlıştır, çünkü yalıtım yazın binayı ısıtır.

Doğru cevap: C — Yalıtım her iki yönde ısı geçişini yavaşlatır; yazın da serinliği korur ve soğutma giderini azaltır.

1. Isı her zaman sıcak ortamdan soğuk ortama akar.
2. Kışın içerisi sıcak olduğu için ısı dışarı kaçar.
3. Yazın dışarısı sıcak olduğu için ısı içeri girer.
4. Yalıtım iki durumda da geçişi yavaşlattığından yaz için de gereklidir.

15. Tabloda iki örneğin erime noktası ve kütlesi verilmiştir. Bu verilere dayanarak K ile L örnekleri hakkında ne söylenebilir?

• A) Kütleleri farklı olduğu için kesinlikle farklı maddelerdir.
• B) Verilerle hiçbir yorum yapılamaz.
• C) L'nin erime noktası kütlesi büyük olduğu için daha yüksektir.
• D) Erime noktaları aynı olduğu için aynı madde olabilirler; kütle ayırt edici değildir.

Doğru cevap: D — Erime noktası ayırt edici özelliktir ve iki örnekte de aynıdır; kütle ayırt edici değildir.

1. Erime noktası madde miktarına bağlı olmayan ayırt edici bir özelliktir.
2. İki örnekte de bu değer 660 °C'dir.
3. Kütle ise madde miktarına bağlıdır, ayırt edici değildir.
4. Bu yüzden iki örnek aynı madde olabilir.