9. sınıf: Enerji

Bu sınıfta enerji teması ısı, sıcaklık, iç enerji ve ısı aktarımına odaklanır. Isınma ile hâl değiştirme süreçlerini ayırmak, kullanılan bağıntının hangi fiziksel değişimi anlattığını görmeyi sağlar.

Isınma ve hâl değiştirme

Sıcaklık değişiminde aktarılan enerji kütle, öz ısı ve sıcaklık farkına bağlıdır. Saf maddenin sabit basınçta hâl değiştirdiği bölümde sıcaklık sabit kalabilir; bu durumda enerji kütle ve hâl değiştirme ısısıyla hesaplanır. Çok aşamalı süreçleri ayrı bölümlere ayırın.

Isıl denge ve aktarım yolları

Isıl denge sıcaklıkların eşit olmasıdır; iç enerjilerin eşit olması gerekmez. Yalıtılmış sistem modelinde alınan ve verilen enerjiyi dengeleyin. İletim, taşınım ve ışımayı ayırın; iletim hızını karşılaştırırken malzeme, kesit, kalınlık ve sıcaklık farkını birlikte düşünün.

İlgili kazanımlar

FİZ.9.4.1 İç enerjinin ısı ve sıcaklık ile arasındaki ilişki hakkında tümevarımsal akıl yürütebilme
FİZ.9.4.2 Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki matematiksel modele ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
FİZ.9.4.3 Hâl değiştirme sıcaklığında bulunan saf bir maddenin hâl değiştirmesi için alınan veya verilen ısı miktarının bağlı olduğu değişkenler hakkında bilimsel çıkarım yapabilme
FİZ.9.4.4 Isıl denge durumu hakkında bilimsel gözlem yapabilme
FİZ.9.4.5 Isı aktarım yollarını sınıflayabilme
FİZ.9.4.6 Günlük hayattaki deneyimlerinden yola çıkarak katı maddelerdeki ısı iletim hızını etkileyen etmenlere yönelik yansıtma yapabilme

Çözümlü örnekler

Örnek 1

Isı, sıcaklık ve iç enerji kavramlarıyla ilgili aşağıdaki ifadeler veriliyor: I. Isı aktarımı sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye doğrudur. II. Isı aktarımı sıcaklığı düşük olan maddeden yüksek olan maddeye doğrudur. III. Isı sığası pozitif, sabit hacimli ve hâl değiştirmeyen klasik bir madde net ısı aldığında taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi artar. Bu ifadelerden hangileri bilimsel açıdan doğrudur?

A)
I ve II
B)
Yalnız III
C)
I ve III
D)
Yalnız II
E)
Yalnız I

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\text{I. Isı aktarımı sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye doğrudur.}\Longrightarrow \text{Doğru}

2. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\text{II. Isı aktarımı sıcaklığı düşük olan maddeden yüksek olan maddeye doğrudur.}\Longrightarrow \text{Yanlış}

3. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\text{III. Isı sığası pozitif, sabit hacimli ve hâl değiştirmeyen klasik bir madde net ısı aldığında taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi artar.}\Longrightarrow \text{Doğru}

4. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\text{I: Doğru};\ \text{II: Yanlış};\ \text{III: Doğru}\Longrightarrow \text{I ve III}

Cevap

I ve III

Örnek 2

Öğrenciler ısı ve sıcaklık değişimine etki eden etmenlerle ilgili bir deney tasarlıyor: Özdeş iki kaba m ve 2m kütleli aynı sıvı konuyor; kaplar buzdolabının aynı rafına birlikte yerleştirilip eşit zaman aralıklarında sıcaklıkları ölçülüyor. Ölçülen sıcaklıklar (

^{\circ}\text{C}

) tabloda verilmiştir.

\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline \text{Ölçüm} & 0\ \text{dk} & 5\ \text{dk} & 10\ \text{dk} & 15\ \text{dk} \\ \hline \text{m kütleli} & 26 & 22 & 18 & 14 \\ \text{2m kütleli} & 26 & 24 & 22 & 20 \\ \hline \end{array}

Buna göre öğrenciler bu deneyde hangi iki kavram arasında ilişki kurmayı planlamıştır?

A)
$\left(\text{Öz ısı};\text{Sıcaklık değişimi}\right)$
B)
$\left(\text{Kütle};\text{Öz ısı}\right)$
C)
$\left(\text{Verilen ısı};\text{Sıcaklık değişimi}\right)$
D)
$\left(\text{Kütle};\text{Sıcaklık değişimi}\right)$
E)
$\left(\text{Isıtma süresi};\text{Sıcaklık değişimi}\right)$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\begin{gathered}\Delta T_{\text{m kütleli}}=14-26\\ \Delta T_{\text{2m kütleli}}=20-26\end{gathered}\Longrightarrow \begin{gathered}\Delta T_{\text{m kütleli}}=-12\ ^{\circ}\text{C}\\ \Delta T_{\text{2m kütleli}}=-6\ ^{\circ}\text{C}\end{gathered}

2. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\begin{gathered}\text{Özdeş iki kaba m ve 2m kütleli aynı sıvı konuyor; kaplar buzdolabının}\\ \text{aynı rafına birlikte yerleştirilip eşit zaman aralıklarında}\\ \text{sıcaklıkları ölçülüyor.}\end{gathered};\ \begin{gathered}\Delta T_{\text{m kütleli}}=-12\ ^{\circ}\text{C}\\ \Delta T_{\text{2m kütleli}}=-6\ ^{\circ}\text{C}\end{gathered}\Longrightarrow \left(\text{Kütle};\text{Sıcaklık değişimi}\right)

Cevap

\left(\text{Kütle};\text{Sıcaklık değişimi}\right)

Örnek 3

Aynı ortamda özdeş ısıtıcılarla ısıtılan katı hâldeki K ve L maddelerinin sıcaklık–zaman (

T-t

) grafiği aşağıda verilmiştir. K'nin kütlesi

4m

, L'nin kütlesi

m

olduğuna göre maddelerin erime ısıları oranı

\frac{L_K}{L_L}

kaçtır?

Soruda veya çözümde verilen grafik ve etiketleri

A)
$2$
B)
$\frac{3}{2}$
C)
$4$
D)
$\frac{1}{4}$
E)
$\frac{1}{2}$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

4-2=2

2. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

2-1=1

3. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik):

\frac{2\cdot 1}{1\cdot 4}=\frac{1}{2}

Cevap

\frac{1}{2}

Sık yapılan hatalar

Isı ile sıcaklığı aynı nicelik sanmak.
Hâl değiştirme sırasında verilen her enerjinin sıcaklığı artıracağını düşünmek.
Isıl dengede farklı maddelerin iç enerjilerini eşitlemek.

Uygulama ve etkinlik sınırları

Kalorimetre, ısıl denge ve iletim deneyleri örneklerin incelenmesiyle tamamlanmış kabul edilmez.

Çalışmaya devam edin

Öğrenci alanında çalış Öğretmen alanında hazırla

Sınıf konularına dön