Examkin

Kılcallık Olayı

3 questions

All types3Multiple choice1True / False1Matching1
Question 1Question →

Özdeş kaplarda bulunan aynı sıcaklıktaki saf su içerisine, kesit alanları farklı ve farklı malzemelerden yapılmış iki kılcal boru daldırılıyor. Bu düzenekte borulardaki sıvı seviyelerinin farklı olmasının sadece boruların kesit alanlarının farklı olmasından kaynaklandığı ve boruların yap��ldığı malzemenin su ile oluşturduğu adhezyon kuvvetinin bu seviye farkı üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı iddiası doğru bir fiziksel yargı mıdır?

Show answer & explanation

Answer: False

Answer

Verilen iddia fiziksel olarak yanlıştır. Kılcal borulardaki sıvı seviyelerinin farkında hem boruların kesit alanı hem de borunun yapıldığı malzemenin cinsi (adhezyon kuvveti) etkilidir.
Kılcallık olayı adhezyon ve kohezyon kuvvetlerinin bir sonucudur. Sıvının yükselme miktarı borunun kesit alanı ile ters orantılı olsa da borunun yapıldığı malzemenin türüne de doğrudan bağlıdır; çünkü malzemenin değişmesi sıvı ile boru arasındaki adhezyon kuvvetini değiştirir.

Step-by-Step Solution

1
Kılcallık olayını etkileyen fiziksel değişkenleri belirlemek
Kılcal boruda sıvının yükselme veya alçalma miktarı; sıvının yüzey gerilim katsayısına, boru malzemesi ile sıvı arasındaki ıslatma açısına (adhezyon kuvvetine), borunun yarıçapına, sıvının özkütlesine ve yer çekimi ivmesine bağlıdır.
Kılcallığın sadece geometrik bir özellik olan kesit alanına bağlı olup olmadığını analiz etmek için teorik altyapıyı kurmak gerekir.
2
Boru malzemesinin (adhezyon kuvvetinin) rolünü değerlendirmek
Farklı katı malzemelerin su molekülleriyle oluşturacağı adhezyon kuvvetleri farklı büyüklüktedir. Adhezyon kuvveti ne kadar büyükse, su boru çeperi tarafından o kadar güçlü çekilir ve yükselme miktarı artar.
Borunun yapıldığı malzemenin değişmesinin sıvı seviyesine olan doğrudan etkisini açıklamak gerekir.
3
İddianın geçerliliğini test etmek
Boruların yapıldığı malzemelerin su ile oluşturduğu adhezyon kuvvetlerinin seviye farkı üzerinde etkili olduğu görüldüğünden, malzemenin etkisiz olduğunu belirten iddia yanlıştır.
Elde edilen fiziksel ilkeler ışığında soruda sunulan hipotezin doğruluğu hakkında nihai karara varmak amaçlanmıştır.

Key Concept

Kılcallık olayında boru kesit alanının yanı sıra boru malzemesinin (adhezyon kuvvetinin) de sıvı yükselme yüksekliğine etkisi
Question 2Question →

Kılcal borularda sıvıların yükselme ya da alçalma miktarının borunun kesit alanı ile ters orantılı olduğu bilinmektedir. Kesit alanları sırasıyla SS ve 2S2S olan iki cam boru, aynı sıcaklıktaki su ve cıva dolu kaplara daldırılıyor. Cam ve su arasındaki adhezyon kuvveti suyun kohezyon kuvvetinden büyükken, cıva atomları arasındaki kohezyon kuvveti cam ile cıva arasındaki adhezyon kuvvetinden büyüktür.

Buna göre, borularda gözlenen sıvı seviyeleri ve sıvı yüzeylerinin şekilleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Kesit alanı SS olan borudaki suyun yükselme miktarı, kesit alanı 2S2S olan borudakinden daha fazladır ve su yüzeyi çukurdur.

Answer

Kesit alanı SS olan borudaki suyun yükselme miktarı, kesit alanı 2S2S olan borudakinden daha fazladır ve su yüzeyi çukurdur.
Kılcallık olayında sıvı seviyesindeki değişim (yükselme veya alçalma miktarı) borunun kesit alanı ile ters orantılıdır. Cam ve su arasındaki adhezyon kuvveti kohezyondan büyük olduğu için su cam boruda yükselir ve yüzeyi çukur (içbükey) şekil alır. Bu nedenle kesit alanı SS olan daha dar boruda suyun yükselme miktarı, kesit alanı 2S2S olan borudakine göre daha fazladır.

Step-by-Step Solution

1
Sıvı-katı çiftleri arasındaki adhezyon ve kohezyon ilişkisini inceleyerek sıvıların borudaki davranış yönünü (yükselme/alçalma) ve yüzey şeklini belirleyin.
Su için adhezyon > kohezyon olduğundan su boruda yükselir ve camı ıslatarak çukur (içbükey) yüzey oluşturur. Cıva için kohezyon > adhezyon olduğundan cıva boruda alçalır ve tümsek (dışbükey) yüzey oluşturur.
Kılcallığın yönünü ve sıvı menisküsünün biçimini belirleyen temel unsur adhezyon ve kohezyon kuvvetlerinin büyüklük ilişkisidir.
2
Kılcal borulardaki sıvı seviyesi değişiminin (yükselme ya da alçalma) boru kesit alanı ile ilişkisini analiz edin.
Sıvı seviyesindeki değişim miktarı, borunun kesit alanı ile ters orantılıdır. Buna göre, kesit alanı SS olan ince borudaki değişim (suda yükselme, cıvada alçalma) kesit alanı 2S2S olan kalın borudakinden daha fazladır.
Borunun kesit alanı küçüldükçe kılcallık etkisi daha belirgin hale gelir.
3
Elde edilen sonuçları birleştirerek doğru ifadeyi içeren seçeneği bulun.
Kesit alanı SS olan borudaki suyun yükselme miktarı, kesit alanı 2S2S olan borudakinden fazla olup su yüzeyi çukurdur.
Hem suyun yükselme yönü, hem çukur yüzey şekli hem de kesit alanıyla ters orantılılık kuralı bu ifadede doğru olarak bir araya getirilmiştir.

Key Concept

Kılcallıkta kesit alanı ile sıvı seviyesi değişimi arasındaki ters orantı ilişkisi ve adhezyon-kohezyon dengesinin menisküs şekline etkisi
Question 3Question →

Kılcallık olayı, sıvıların ince borularda yükselmesi veya alçalması durumudur. Günlük yaşamda ve fizik laboratuvarlarında kılcallık olayı ile ilgili yapılan bazı gözlemler sol tarafta, bu gözlemlerin fiziksel açıklamaları ise sağ tarafta verilmiştir.

Buna göre, sol sütundaki kılcallık gözlemlerini sağ sütundaki en uygun fiziksel açıklamalarla eşleştiriniz.

Click a left item, then click its matching right item

Items

Cıva içerisine daldırılan çok ince bir cam boruda, sıvı düzeyinin kaptaki cıva seviyesinden daha aşağıda dengelenmesi
Suyun ince bir cam boruda yükselirken boru içindeki sıvı yüzeyinin içbükey (konkav) bir görünüm alması
Aynı maddeden yapılmış iki cam borudan, kesit çapı daha küçük olandaki suyun diğerine göre daha yüksek bir seviyede dengelenmesi

Matches

Show answer & explanation

Answer

Birinci gözlem ikinci açıklamayla, ikinci gözlem birinci açıklamayla, üçüncü gözlem ise üçüncü açıklamayla eşleşir.
Cıvanın cam boruda alçalması kohezyonun adhezyondan büyük olmasından; suyun cam boruda yükselerek içbükey görünüm alması adhezyonun kohezyondan büyük olmasından; dar boruda suyun daha fazla yükselmesi ise yükselme miktarının yarıçapla ters orantılı olmasından kaynaklanır.

Step-by-Step Solution

1
Cıva ve cam arasındaki etkileşimin analiz edilmesi
Cıvada kohezyon kuvveti adhezyon kuvvetinden büyüktür. Bu durum sıvının cam boruda alçalmasına yol açar. Birinci gözlem, kohezyon kuvvetinin adhezyondan büyük olduğu ve sıvının çeperden uzaklaşma eğiliminde olduğunu belirten ikinci açıklamayla eşleşir.
Cıva gibi ıslatmayan sıvıların kılcal borudaki alçalma davranışının temel fiziksel nedenini belirlemek için.
2
Su ve cam arasındaki etkileşimin analiz edilmesi
Suda adhezyon kuvveti kohezyon kuvvetinden büyüktür. Bu durum sıvının cam boruda yükselerek içbükey bir yüzey oluşturmasına yol açar. İkinci gözlem, adhezyon kuvvetinin kohezyondan büyük olduğu ve sıvının yüzeyi ıslatma eğiliminde olduğunu belirten birinci açıklamayla eşleşir.
Su gibi ıslatan sıvıların kılcal borudaki yükselme ve menisküs oluşturma davranışının nedenini açıklamak için.
3
Borunun kesit alanının sıvı yüksekliğine etkisinin incelenmesi
Kılcal borularda sıvı yükselme veya alçalma miktarı borunun yarıçapı ile ters orantılıdır. Kesit çapı daraldıkça suyun yükselme miktarı artar. Üçüncü gözlem, yükselme miktarının boru yarıçapıyla ters orantılı olduğunu söyleyen üçüncü açıklamayla eşleşir.
Borunun geometrik boyutlarının kılcallık üzerindeki nicel etkisini açıklamak için.

Key Concept

Kılcallık olayında adhezyon-kohezyon kuvvetlerinin baskınlık durumları ve boru kesit alanının sıvı seviyesine etkisi.
Estimated Time:2m 0s
Kılcallık Olayı Practice Questions — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi) | Examkin