Isı Aktarım Yolları

1. Tabloda ısı aktarım yolları karşılaştırılmış, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan açıklama hangisidir?

• A) Taneciklerin çarpışmasıyla
• B) Akışkanın dönmesiyle
• C) Elektromanyetik dalgalarla; maddesel ortama gerek duymadan
• D) Katıların genleşmesiyle
• E) Sıvıların karışmasıyla

Doğru cevap: C — Işıma elektromanyetik dalgalarla gerçekleşir ve maddesel ortama gerek duymaz.

1. Tablonun kurgusu şu: solda ısı aktarım yolu, sağda nasıl gerçekleştiği. İlk iki satır dolu: iletimde tanecikler yer değiştirmeden titreşim aktarılıyor, konveksiyonda ısınan akışkanın kendisi yer değiştiriyor.
2. İki dolu satırın ortak yanına dikkat edelim: ikisi de TANECİK gerektiriyor. Öyleyse üçüncü yolun onlardan ayrıldığı nokta burası olmalı.
3. Işımada enerji, elektrik ve manyetik alanların titreşimiyle, yani elektromanyetik dalgalarla taşınır. Taşıyıcı bir maddeye ihtiyaç duymaz; boşlukta da gerçekleşir.
4. Denetleyelim: Güneş ışığı uzay boşluğunu geçip bize ulaşıyor ✓ — arada tanecik olmadığı hâlde ısı geliyor.

2. Bir metal kaşığın sıcak çorbaya batırılan ucundan tutulan ucuna doğru ısınmasının hangi yolla gerçekleştiği sorulmaktadır. Doğru yanıt hangisidir?

iletim: titresim aktarimi

• A) İletim; tanecikler yer değiştirmeden titreşimlerini komşularına aktarır
• B) Konveksiyon
• C) Işıma
• D) Buharlaşma
• E) Yoğunlaşma

Doğru cevap: A — Katıda tanecikler yer değiştirmeden titreşimlerini komşularına aktarır; bu yol iletimdir.

1. Kaşığın hâlini belirleyelim: kaşık bir katıdır ve tanecikleri belirli düzende, yerlerinde durur. Kaşığın maddesi bir uçtan öteki uca akmıyor.
2. Sıcak uçtaki tanecikler daha şiddetli titreşir. Yerlerinden ayrılmadan komşularına çarparak titreşimlerini aktarırlar; komşular da kendi komşularına. Enerji böylece kaşık boyunca ilerler.
3. Maddenin kendisi taşınmadan, yalnız titreşimin aktarılmasıyla gerçekleşen bu yola iletim denir. Metallerde serbest elektronlar da enerji taşıdığı için aktarım çok hızlıdır.
4. Denetleyelim: konveksiyon olsaydı kaşığın maddesi akardı ✓ — konveksiyon yalnız akışkanlarda görülüyor.

3. Kalorifer peteklerinin odaların alt kısmına yerleştirilmesinin gerekçesi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Peteklerin görünmemesi
• B) Boruların kısalması
• C) Isınan havanın yükselip soğuyan havanın alçalmasıyla odada bir dolaşım oluşması
• D) Zeminin ısınması
• E) Duvarın korunması

Doğru cevap: C — Isınan hava yükselir, soğuyan hava alçalır; petek altta olduğunda odada bir dolaşım kurulur.

1. Isınan havaya ne olduğunu yazalım: genleşir, aynı kütle daha büyük hacme yayılır, yoğunluğu azalır. Yoğunluğu azalan hava çevresindeki soğuk havanın içinde yükselir.
2. Petek odanın altındaysa yanındaki hava ısınıp tavana doğru yükselir. Boşalan yere soğuk hava akar, o da ısınıp yükselir. Böylece odayı dolaşan sürekli bir hava akımı kurulur ve oda baştan sona ısınır.
3. Petek tavana yakın olsaydı ısınan hava zaten bulunduğu yerde kalırdı; alttaki soğuk hava yukarı çıkmak için bir neden bulamaz, dolaşım kurulmazdı. Yerleşimin nedeni budur.
4. Denetleyelim: klimalar tersine yukarı takılıyor ✓ — soğuttukları hava alçalacağı için dolaşım o zaman kuruluyor.

4. Güneş’ten gelen ısının uzay boşluğunu geçebilmesi hangi aktarım yoluyla açıklanır?

isima: ortam gerekmez

• A) İletim
• B) Konveksiyon
• C) Işıma; elektromanyetik dalgalar maddesel ortam gerektirmez
• D) Buharlaşma
• E) Genleşme

Doğru cevap: C — Uzayda taşıyıcı ortam bulunmadığı için ısı yalnız ışımayla, yani elektromanyetik dalgalarla taşınabilir.

1. Uzay boşluğunun neye sahip olmadığını belirleyelim: tanecik yok denecek kadar azdır. Öyleyse tanecik gerektiren yollar orada işleyemez.
2. İletim, titreşimin komşu taneciklere aktarılmasıdır; aktaracak tanecik yoksa gerçekleşmez. Konveksiyon ise ısınan akışkanın yer değiştirmesidir; yer değiştirecek akışkan yoktur.
3. Geriye tek yol kalıyor: ışıma. Güneş enerjiyi elektromanyetik dalgalarla yayar ve bu dalgalar yayılmak için maddeye ihtiyaç duymaz. 150 milyon kilometrelik boşluğu bu yolla geçer.
4. Denetleyelim: aynı ışıma atmosferden de geçiyor ✓ — ışıma boşluk gerektirmiyor, yalnız maddeye ihtiyaç duymuyor.

5. Sıcaklıkları farklı iki cisim temas ettirilip bekletildiğinde ulaşılan duruma ısıl denge denmektedir. Bu durumda ne olur?

ısıl denge: sıcaklıklar eşitlenir

• A) Isı aktarımı sürer
• B) Sıcaklıklar eşitlenir ve net ısı aktarımı durur
• C) Sıcak cisim daha da ısınır
• D) Soğuk cisim daha da soğur
• E) Kütleler eşitlenir

Doğru cevap: B — Isıl dengede sıcaklıklar eşitlenir ve net ısı aktarımı durur.

1. Isının hangi yönde aktığını hatırlayalım: daima yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa. Aktarımı sürdüren şey aradaki sıcaklık farkıdır.
2. İki cisim temas ettirildiğinde sıcak olan soğur, soğuk olan ısınır. Aradaki fark azaldıkça aktarım hızı da düşer.
3. Sıcaklıklar eşitlendiğinde fark sıfırlanır ve aktarımı yönlendiren neden ortadan kalkar; net ısı aktarımı durur. Dikkat: eşitlenen şey sıcaklıktır, cisimlerin içerdiği ısı miktarı değil.
4. Denetleyelim: cisimler bundan sonra kendiliğinden farklılaşmıyor ✓ — sıcak olan daha da ısınamıyor.

6. Isı aktarımının yönünün ne belirlediği sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

isi: sicaktan soguga

• A) Cisimlerin kütleleri
• B) Cisimlerin içerdiği toplam ısı miktarı
• C) Cisimlerin hacimleri
• D) Cisimlerin sıcaklıkları; ısı daima yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa akar
• E) Cisimlerin cinsi

Doğru cevap: D — Isı aktarımının yönünü sıcaklık belirler; ısı daima yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa akar.

1. İki kavramı ayıralım: sıcaklık, taneciklerin ortalama hareket enerjisidir; toplam ısı miktarı ise buna ek olarak madde miktarına da bağlıdır.
2. Bir örnek kuralım: büyük bir kova ılık su, küçük bir bardak kaynar sudan daha çok ısı içerebilir, çünkü kütlesi çok büyüktür.
3. Yine de bardaktaki kaynar su kovaya daldırıldığında ısı bardaktan kovaya akar. Öyleyse yönü belirleyen toplam ısı miktarı değil, sıcaklıktır; ısı her zaman sıcak olandan soğuk olana geçer.
4. Denetleyelim: kütle, hacim ve madde cinsi ✓ — üçü de aktarımın hızını etkileyebilir ama yönünü belirlemez.

7. Metallerin ısıyı tahta ve plastikten çok daha hızlı ilettiği bilinmektedir. Bu farkın nedeni nedir?

• A) Metallerin ağır olması
• B) Metallerin parlak olması
• C) Metallerdeki serbest elektronların titreşim aktarımına ek olarak enerjiyi hızla taşıması
• D) Metallerin sert olması
• E) Metallerin soğuk olması

Doğru cevap: C — Metallerde titreşim aktarımına ek olarak serbest elektronlar da enerji taşır; bu yüzden iletim çok hızlıdır.

1. Bütün katılarda ortak olan yolu yazalım: tanecikler yerlerinde titreşir ve titreşimlerini komşularına aktarır. Tahta ve plastikte aktarım yalnız bu yolla olur ve yavaştır.
2. Metallerde ise ek bir taşıyıcı vardır: dış kabuk elektronları belirli bir atoma bağlı değildir, metal içinde serbestçe dolaşır.
3. Bu elektronlar sıcak bölgede hızlanır ve metalin içinde hızla ilerleyerek enerjiyi uzak bölgelere taşır. Titreşim aktarımının üstüne binen bu ikinci yol, metallerin ısıyı çok daha hızlı iletmesinin nedenidir.
4. Denetleyelim: metaller elektriği de iyi iletiyor ✓ — iki iletkenliğin birlikte yüksek olmasının nedeni aynı serbest elektronlar.

8. Aynı odada bulunan metal ve tahta bir eşyaya dokunulduğunda metalin daha soğuk hissedilmesinin nedeni sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Metalin gerçekten daha soğuk olması
• B) Metalin ısıyı elden hızla çekmesi; ikisinin sıcaklığı aynıdır
• C) Tahtanın ısınması
• D) Metalin ışıma yapması
• E) Elin yanılması dışında bir neden bulunmaması

Doğru cevap: B — Aynı odadaki eşyalar ısıl dengededir; metal soğuk hissedilir, çünkü elden ısıyı çok daha hızlı çeker.

1. Önce sıcaklıklarını karşılaştıralım: iki eşya aynı odada uzun süre beklemiştir, yani ısıl dengededir. Sıcaklıkları birbirine ve odaya eşittir.
2. Öyleyse hissedilen fark sıcaklıktan gelemez. Elimiz bir cismin sıcaklığını değil, kendisinden ne hızla ısı gittiğini algılar.
3. Metal ısıyı hızlı ilettiği için parmağın değdiği noktadan ısıyı hemen çeker; parmak yüzeyi hızla soğur ve biz bunu "soğuk" diye yorumlarız. Tahta yavaş ilettiği için parmağın yanındaki bölge ısınır, ısı kaybı yavaşlar ve tahta ılık hissedilir.
4. Denetleyelim: sıcak bir odada metal bu kez daha SICAK hissedilir ✓ — bu kez ısıyı hızla ele veriyor, açıklama iki yönde de tutuyor.

9. Tabloda termosun tasarımı çözümlenmiş, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan aktarım yolu hangisidir?

• A) İletim
• B) Konveksiyon
• C) Buharlaşma
• D) Işıma
• E) Genleşme

Doğru cevap: D — Aynalı iç yüzey ışımayı geri yansıtır; çift cidar arasındaki boşluğun kapatamadığı tek yol budur.

1. Tablonun kurgusu şu: solda termosun bir tasarım özelliği, sağda engellediği aktarım yolu. Dolu satır: çift cidar arasındaki boşluk → iletim ve konveksiyon.
2. Boşluğun neden bu ikisini engellediğini görelim: iletim de konveksiyon da tanecik gerektirir, boşlukta tanecik yoktur.
3. Ama üç aktarım yolundan biri boşluktan da geçebilir: ışıma. Öyleyse termosun ona karşı ayrı bir önlemi olmalı. Aynalı yüzey gelen ışımayı soğurmak yerine geri yansıtır; içerideki ısının ışıma yoluyla kaçmasını engelleyen budur.
4. Denetleyelim: üç yol da kapatılmış oluyor ✓ — termosun uzun süre sıcak tutmasının nedeni tam olarak bu.

10. Binaların dış cephesine yalıtım malzemesi uygulanmasının fiziksel gerekçesi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Malzemenin içindeki hava boşlukları sayesinde ısı iletim hızının düşmesi
• B) Duvarın güçlenmesi
• C) Duvarın ağırlaşması
• D) Duvarın renklenmesi
• E) Duvarın ısınması

Doğru cevap: A — Yalıtım malzemesinin gözeneklerinde hapsolan hareketsiz hava ısı iletim hızını büyük ölçüde düşürür.

1. Yalıtım malzemelerinin ortak yanına bakalım: strafor, cam yünü, taş yünü — hepsi hafif ve gözeneklidir. Ortak nokta malzemenin cinsi değil, yapısıdır.
2. Gözeneklerin içinde hava vardır ve hareketsiz hava bilinen en kötü ısı iletkenlerinden biridir. Asıl yalıtımı yapan şey malzemenin katı kısmı değil, hapsettiği havadır.
3. Havanın hapsedilmiş olması ayrıca önemlidir: serbest kalsaydı konveksiyonla dolaşır ve ısıyı taşırdı. Gözenekler dolaşımı engellediği için hava yalnız yavaş iletim yapabilir; duvardan geçen ısı böylece azalır.
4. Denetleyelim: yalıtım malzemesi ıslanırsa işlevini yitiriyor ✓ — gözenekleri su doldurunca, su havadan çok daha iyi ilettiği için.

11. Kışın tek kalın giysi yerine birkaç ince katman giymenin daha çok ısıttığı bilinmektedir. Bu durumun açıklaması nedir?

• A) Katmanların ağır olması
• B) Katmanların sıkı olması
• C) Katmanların renkli olması
• D) Katmanlar arasında hapsolan hava tabakalarının ısı iletimini yavaşlatması
• E) Katmanların pahalı olması

Doğru cevap: D — Katmanlar arasında hapsolan hava tabakaları ısı iletimini yavaşlatır; ısıtan şey kumaş değil, aradaki havadır.

1. Karşılaştırmayı doğru kuralım: tek kalın giysi ile birkaç ince katmanın toplam kumaş kalınlığı benzer olabilir. Öyleyse fark kumaş miktarından gelmiyor.
2. Birkaç katman giyildiğinde her iki kumaş arasında ince bir hava tabakası kalır. Bu hava vücutla birlikte ısınır ve kumaşlar arasında sıkıştığı için dolaşamaz.
3. Hareketsiz hava çok kötü bir ısı iletkenidir. Vücuttan dışarı giden ısı, birbiri ardına gelen bu hava tabakalarını geçmek zorunda kaldığı için yavaşlar. Isıtan şey kumaşın kendisi değil, kumaşların hapsettiği havadır.
4. Denetleyelim: kuş tüyü montlarda da aynı ilke ✓ — tüyler arasında büyük miktarda hava tutuluyor.

12. Pencerelerde çift cam kullanılmasının gerekçesi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Camın kalınlaşması
• B) İki cam arasındaki gaz tabakasının ısı iletimini büyük ölçüde azaltması
• C) Camın güçlenmesi
• D) Görüntünün netleşmesi
• E) Sesin artması

Doğru cevap: B — İki cam arasındaki gaz tabakası ısı iletimini büyük ölçüde azaltır; yalıtımı yapan cam değil, aradaki gazdır.

1. Camın kendisine bakalım: cam ısıyı görece iyi ileten bir malzemedir. Tek camda ısı, ince bir katmanı geçerek hızla dışarı ulaşır.
2. Çift camda araya bir gaz tabakası konur. Gazlar katılardan çok daha kötü ısı iletkenidir; ısı bu tabakayı geçmekte zorlanır ve kayıp büyük ölçüde azalır.
3. Aralığın DAR tutulması da bilerek yapılır: boşluk geniş olsaydı içerideki gaz ısınıp yükselir, soğuyup alçalır ve konveksiyonla ısıyı bir camdan ötekine taşırdı. Dar aralıkta bu dolaşım kurulamaz; böylece hem iletim hem konveksiyon engellenmiş olur.
4. Denetleyelim: yalıtım malzemesinin gözenekleri de aynı işi görüyor ✓ — orada da hava hem yalıtıyor hem dolaşamıyor.

13. Sıcak iklimlerde açık renkli, soğuk iklimlerde koyu renkli giysi tercih edilmesinin fiziksel dayanağı sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Koyu renklerin ışımayı daha çok soğurması, açık renklerin ise yansıtması
• B) Koyu renklerin ağır olması
• C) Açık renklerin ince olması
• D) Koyu renklerin ucuz olması
• E) Renklerin ısıyla ilgisiz olması

Doğru cevap: A — Koyu renkler ışımayı daha çok soğurur, açık renkler ise büyük bölümünü geri yansıtır.

1. Rengin fiziksel anlamını koyalım: bir cismin rengi, üstüne düşen ışımanın ne kadarını soğurup ne kadarını yansıttığını gösterir.
2. Siyah bir yüzey gelen ışımanın neredeyse tamamını soğurur; soğurulan enerji cismin iç enerjisine dönüşür ve cisim ısınır. Beyaz yüzey ise büyük bölümünü geri yansıtır ve daha serin kalır.
3. Öyleyse sıcak iklimlerde açık renk giymek Güneş ışımasının soğurulmasını azaltır; soğuk iklimlerde koyu renk, gelen ışımadan daha çok yararlanmayı sağlar. Tercihin dayanağı ışımanın soğurulmasıdır.
4. Denetleyelim: aynı ilke termosun aynalı yüzeyinde de var ✓ — orada da yansıtıcı yüzey ışımayı geri çeviriyor.

14. Buzdolaplarında soğutucu bölümün üst tarafa yerleştirilmesinin gerekçesi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Soğuyan havanın alçalıp alt bölümdeki ılık havanın yükselmesiyle dolaşım kurulması
• B) Yerleşimin kolay olması
• C) Elektrik tasarrufu
• D) Rafların yerleşimi
• E) Kapının kolay açılması

Doğru cevap: A — Soğuyan havanın yoğunluğu artar ve alçalır; soğutucu üstte olduğunda dolapta bir dolaşım kurulur.

1. Soğuyan havaya ne olduğunu yazalım: büzülür, aynı kütle daha küçük hacme sığar, yoğunluğu artar. Yoğunluğu artan hava çevresindeki ılık havanın içinde alçalır.
2. Soğutucu bölüm üstteyse yanındaki hava soğuyup dolabın dibine iner. Boşalan yere alttaki ılık hava yükselir, o da soğutucuya değip soğur ve alçalır. Dolabın içinde sürekli bir dolaşım kurulur; her raf soğur.
3. Soğutucu altta olsaydı soğuk hava zaten dipte kalırdı; üstteki ılık havanın aşağı inmek için bir nedeni olmaz, dolaşım kurulmazdı.
4. Denetleyelim: kalorifer peteğinin tam tersi ✓ — orada ısınan hava yükseldiği için petek alta konuyor.

15. Grafikte ortamda bırakılan sıcak bir cismin soğuma eğrisi verilmiştir. Soğumanın giderek yavaşlamasının nedeni nedir?

• A) Cismin ağırlaşması
• B) Ortamın ısınması dışında bir etken bulunmaması
• C) Ölçüm hatası
• D) Cismin küçülmesi
• E) Sıcaklık farkı azaldıkça ısı aktarım hızının düşmesi

Doğru cevap: E — Isı aktarım hızı sıcaklık farkıyla orantılıdır; cisim ortama yaklaştıkça fark azalır ve soğuma yavaşlar.

1. Grafiği okuyalım: sıcaklık başlangıçta hızla düşüyor, sonra düşüş giderek yavaşlıyor ve eğri yataya yaklaşıyor.
2. Aktarım hızının neye bağlı olduğunu hatırlayalım: cisim ile ortam arasındaki sıcaklık farkına. Fark büyükse ısı hızlı gider.
3. Başlangıçta cisim ortamdan çok sıcaktır, fark büyüktür ve soğuma hızlıdır. Cisim soğudukça ortamın sıcaklığına yaklaşır, fark küçülür ve aktarım yavaşlar. Eğri bu yüzden ısıl dengeye giderek yavaşlayarak yaklaşır.
4. Denetleyelim: eğri ortam sıcaklığının altına inmiyor ✓ — fark sıfırlandığında net aktarım duruyor.

16. Tabloda katı bir çubukta ısı iletim hızını etkileyen değişkenler verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan değerlendirme hangisidir?

• A) Arttıkça hız artar
• B) Hızı sıfırlar
• C) Etkisi yoktur
• D) Arttıkça hız azalır
• E) Belirlenemez

Doğru cevap: D — Isının kat etmesi gereken yol uzadıkça aktarım güçleşir; kalınlık arttıkça iletim hızı azalır.

1. Tablonun kurgusu şu: solda değişken, sağda ısı iletim hızına etkisi. Dolu satırlar: sıcaklık farkı ve kesit alanı arttıkça hız artıyor.
2. İki dolu satırın ortak yanına bakalım: ikisi de aktarımı KOLAYLAŞTIRAN etkenler. Fark büyükse itici neden güçlü, kesit genişse geçilecek yol boldur.
3. Kalınlık ise farklı bir rol oynar: ısının bir uçtan ötekine ulaşması için kat etmesi gereken yoldur. Yol uzadıkça aktarım güçleşir, öyleyse kalınlık arttıkça iletim hızı azalır.
4. Denetleyelim: yalıtım malzemesi kalın uygulanıyor ✓ — tam da iletim hızını düşürmek için.

17. Tencerelerin gövdesinin metal, sapının plastik ya da ahşap yapılmasının gerekçesi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Görünümün güzelleşmesi
• B) Maliyetin düşmesi
• C) Tencerenin dayanıklı olması
• D) Tencerenin hafiflemesi
• E) Gövdenin ısıyı hızla iletmesi, sapın ise ısıyı yavaş ileterek eli koruması

Doğru cevap: E — Gövde ısıyı hızla iletmeli, sap ise yavaş iletip eli korumalıdır; bu yüzden iki farklı malzeme kullanılır.

1. Tencerenin iki ayrı gereksinimini yazalım: ocağın ısısı yemeğe hızla ulaşmalı, ama aynı ısı tutan ele geçmemeli. İki istek birbirinin tersi.
2. Gövde için hızlı iletim istenir. Metaller serbest elektronları sayesinde ısıyı çok hızlı ilettiği için gövde metalden yapılır; yemek çabuk ısınır.
3. Sapta ise tersi istenir. Plastik ve ahşapta serbest elektron yoktur, aktarım yalnız yavaş titreşim aktarımıyla olur. Sap ısınsa bile ele ulaşan ısı azdır. Tek üründe iki karşıt gereksinim olduğu için iki malzeme birlikte kullanılır.
4. Denetleyelim: sapı metal olan tavalarda tutamak kullanılıyor ✓ — aynı sorun bu kez dışarıdan çözülüyor.

18. Termal kameraların karanlıkta bile canlıları görebilmesinin dayanağı sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Kameraların ışık üretmesi
• B) Canlıların parlaması
• C) Gözün uyum sağlaması
• D) Havanın ışıması
• E) Sıcaklığı olan her cismin ışıma yapması ve kameranın bu ışımayı algılaması

Doğru cevap: E — Sıcaklığı olan her cisim ışıma yapar; termal kamera görünür ışığı değil bu ışımayı algılar.

1. Yaygın bir yanlışı düzeltelim: ışıma yalnız kor hâlindeki cisimlere özgü değildir. Mutlak sıfırın üzerindeki her cisim, sıcaklığına göre elektromanyetik ışıma yayar.
2. Oda sıcaklığındaki cisimlerin yaydığı ışıma kızılötesi bölgededir; gözümüz bu dalga boylarını göremediği için karanlıkta hiçbir şey seçemeyiz.
3. Canlılar çevrelerinden sıcaktır, dolayısıyla daha güçlü ışıma yayarlar. Termal kamera görünür ışığa değil kızılötesi ışımaya duyarlıdır; sıcaklık farklarını görüntüye çevirir. Bu yüzden hiç ışık olmadan da canlıları görebilir.
4. Denetleyelim: kamera ışık üretmiyor ✓ — yalnız algılıyor, bu yüzden kendini ele vermiyor.

19. Bir öğrenci farklı metallerin ısı iletim hızlarını karşılaştırmak istemektedir. Sabit tutması gereken değişkenler hangileridir?

• A) Yalnız çubukların rengi
• B) Çubukların kalınlığı, uzunluğu ve uygulanan sıcaklık farkı
• C) Yalnız ölçüm saati
• D) Yalnız odanın büyüklüğü
• E) Yalnız çubukların ağırlığı

Doğru cevap: B — İletim hızını malzeme dışında kesit alanı, uzunluk ve sıcaklık farkı da belirler; bunlar sabit tutulmalıdır.

1. İletim hızını neyin belirlediğini yazalım: malzemenin cinsi, çubuğun kesit alanı, uzunluğu ve iki ucu arasındaki sıcaklık farkı.
2. Deneyin sınadığı değişken metalin cinsidir; öyleyse deney boyunca değiştirilecek olan odur.
3. Geriye kalan üç etken sabit tutulmalıdır: çubuklar aynı kalınlıkta ve aynı uzunlukta olmalı, aynı sıcaklık farkına maruz bırakılmalıdır. Aksi hâlde ölçülen farkın metalden mi geometriden mi geldiği ayırt edilemez.
4. Denetleyelim: seçeneklerdeki renk, ölçüm saati, odanın büyüklüğü ve ağırlık ✓ — hiçbiri iletim hızını belirleyen değişkenler arasında değil.

20. Isı iletim, konveksiyon ve ışıma yollarıyla aktarılır; daima yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa akar ve sıcaklıklar eşitlendiğinde net aktarım durur. Bu bilgiye dayanarak aşağıdakilerden hangisi söylenemez?

• A) Işıma boşlukta da gerçekleşir.
• B) Kalorifer peteği altta olursa dolaşım kurulur.
• C) Termos üç aktarım yolunu birden engeller.
• D) Aynı odadaki metal ve tahta aynı sıcaklıktadır.
• E) Isı, toplam ısı miktarı çok olan cisimden az olana akar.

Doğru cevap: E — Aktarımın yönünü toplam ısı miktarı değil sıcaklık belirler; o yargı verilen bilgiyle çelişir.

1. Verilen bilgiyi üç yargıya ayıralım: ısı üç yolla aktarılır, daima yüksek SICAKLIKTAN düşük sıcaklığa akar ve sıcaklıklar eşitlendiğinde net aktarım durur.
2. Seçenekleri bunlarla karşılaştıralım. Işımanın boşlukta gerçekleşmesi birinci yargıdaki yolların ayrımından, kalorifer ve termos örnekleri aynı yollardan, aynı odadaki metal ile tahtanın eşit sıcaklıkta olması ise üçüncü yargıdan çıkıyor.
3. Geriye kalan yargı, ısının toplam ısı miktarı çok olan cisimden aza aktığını söylüyor. Bilgi yönü açıkça sıcaklığa bağlar. Büyük bir ılık su kütlesi küçük bir kaynar su kütlesinden çok ısı içerebilir, yine de ısı kaynar sudan ılık suya akar. Bu yargı söylenemez.
4. Denetleyelim: sıcaklık ile ısı miktarı ayrı büyüklükler ✓ — çeldirici tam da bu ikisini karıştırmaktan doğuyor.