Examkin

Question

Difficulty: EasyIsıl Denge ve Denge Sıcaklığı

Bir sporcu, antrenman sonrasında içmek amacıyla ısı yalıtımlı matarasının içerisine 70 ∘C70\ ^\circ\text{C} sıcakl��ktaki bir miktar sıcak su ile 10 ∘C10\ ^\circ\text{C} sıcaklıktaki bir miktar soğuk suyu karıştırıp mataranın kapağını kapatıyor. Matara içindeki suların kendi aralarında ısı alışverişi yaparak ısıl dengeye ulaştığı bilindiğine göre, bu süreç ve son durum ile ilgili;

I. Sıcak sudan soğuk suya doğru ısı enerjisi aktarılmıştır.
II. Karışımın denge sıcaklığı 10 ∘C10\ ^\circ\text{C} ile 70 ∘C70\ ^\circ\text{C} değerleri arasında bir değere sahip olur.
III. Isıl denge sağlandığında suların içerdikleri ısı enerjileri birbirine eşitlenir.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IIAnswer
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Answer

I ve II yargılarını içeren seçenek doğrudur. Sıcaklığı yüksek olan maddeden düşük olan maddeye doğru ısı aktarılır ve denge sıcaklığı başlangıç sıcaklıkları arasında bir değer alır. Maddelerin tek başlarına sahip oldukları bir 'ısı' kavramı tanımlı değildir.
Sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye doğru ısı geçişi olur. Denge sıcaklığı, karışıma giren maddelerin başlangıç sıcaklıkları (10 ∘C10\ ^\circ\text{C} ile 70 ∘C70\ ^\circ\text{C}) arasında bir değer alır. Maddelerin doğrudan 'ısıları' şeklinde bir enerji tanımlanamayacağı için ısıl dengede ısıların eşitlenmesi ifadesi fiziksel olarak yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1
Isı transferinin yönünü belirlemek için başlangıç sıcaklıklarını karşılaştırınız.
Sıcak suyun sıcaklığı (70 ∘C70\ ^\circ\text{C}), soğuk suyun sıcaklığından (10 ∘C10\ ^\circ\text{C}) yüksek olduğundan, ısı transferi sıcak sudan soğuk suya doğru gerçekleşir. I. yargı doğrudur.
Isı transferi her zaman sıcaklığı yüksek olan maddeden sıcaklığı düşük olan maddeye doğru olur.
2
Denge sıcaklığının alabileceği sınır değerleri belirleyiniz.
Isı alışverişi sadece karıştırılan sular arasında gerçekleştiği için denge sıcaklığı (TdengeT_{denge}), başlangıç sıcaklıklarının sınırları arasında olmalıdır: 10 ∘C<Tdenge<70 ∘C10\ ^\circ\text{C} < T_{denge} < 70\ ^\circ\text{C}. II. yargı doğrudur.
Isı alışverişi yapan sistemlerde denge sıcaklığı, karışıma katılan maddelerin başlangıç sıcaklıklarının en küçüğünden büyük, en büyüğünden küçük olmak zorundadır.
3
Isıl dengede ısı kavramının geçerliliğini değerlendiriniz.
Isı, yalnızca sıcaklık farkından dolayı transfer edilen enerjidir. Bir sistemin ya da maddenin tek başına sahip olduğu bir 'ısı' miktarı yoktur. Dolayısıyla suların son durumdaki ısılarının eşitlenmesi fiziksel olarak imkansızdır ve kavramsal olarak hatalıdır. III. yargı yanlıştır.
Maddelerin ısı sığaları veya iç enerjileri farklı olabilir ancak 'ısı enerjisi' transfer edilen bir büyüklük olup maddelerin bir özelliği olarak eşitlenemez.

Key Concept

Isıl denge koşulları, ısı aktarım yönü ve denge sıcaklığı aralığı.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question

Topics

Isıl Denge ve Denge Sıcaklığı

More questions from this topic