Examkin

Soru

Zorluk: KolayIsı, Sıcaklık ve İç Enerji Kavramları

Bir televizyon kanalındaki hava durumu sunucusu, "Bugün Ankara'da hava sıcaklığı 15 ∘C15\ ^\circ\text{C} olarak ölçüldü. Yarın ise hava sıcaklığının iki katına çıkarak 30 ∘C30\ ^\circ\text{C} olacağı tahmin ediliyor." açıklamasını yapmıştır.

Buna göre, sunucunun bu ifadesiyle ilgili aşağıdaki değerlendirmelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Sunucunun ifadesi bilimsel olarak doğrudur çünkü Celsius ölçeğine göre 30 ∘C30\ ^\circ\text{C}, 15 ∘C15\ ^\circ\text{C} değerinin sayısal olarak tam iki katıdır.
  2. B
    Sunucu sıcaklık yerine ısı kavramını kullanmalıydı çünkü havanın ısısı doğrudan termometre ile ölçülen ve iki katına çıkabilen bir büyüklüktür.
  3. Sıcaklık değerlerinin birbirine oranı ve katları yalnızca mutlak sıcaklık ölçeği olan Kelvin cinsinden ifade edildiğinde fiziksel bir anlam taşır; bu yüzden yarınki sıcaklık bugünkünün iki katı değildir.Cevap
  4. D
    Sıcaklık türetilmiş bir büyüklük olduğundan, Celsius cinsinden ölçülen değerler arasında matematiksel oranlama yapılamaz.
  5. E
    Sıcaklık vektörel bir büyüklük olduğundan, yönü ve doğrultusu belirtilmeden sıcaklık değerleri arasında kat ilişkisi kurulamaz.

Cevap

Sıcaklık değerlerinin birbirine oranı ve katları yalnızca mutlak sıcaklık ölçeği olan Kelvin cinsinden ifade edildiğinde fiziksel bir anlam taşır; bu yüzden yarınki sıcaklık bugünkünün iki katı değildir.
Sıcaklık değerlerinin birbirine oranı ve kat ilişkisi, ancak başlangıç noktası mutlak sıfır olan Kelvin sıcaklık ölçeğinde yapılabilir. Celsius ölçeğinin sıfır noktası (0 ∘C0\ ^\circ\text{C}) mutlak sıfır değildir. Bu nedenle Celsius cinsinden verilen sıcaklık değerleri arasında doğrudan kat oranı kurulamaz.

Adım Adım Çözüm

1
Sıcaklık kavramının ve ölçüm ölçeklerinin fiziksel özelliklerini belirlemek.
Sıcaklığın mutlak sıfır noktası 0 K0\ \text{K} (Kelvin) olarak tanımlanmıştır ve sıcaklıklar arasındaki kat/oran ilişkileri yalnızca mutlak sıcaklık ölçeği olan Kelvin kullanıldığında fiziksel bir anlam ifade eder.
Celsius (∘C^\circ\text{C}) ölçeğindeki sıfır noktası suyun donma noktası temel alınarak keyfi seçilmiştir ve gerçek mutlak sıfır değildir, bu yüzden bu ölçekte doğrudan kat ilişkisi kurulamaz.
2
Verilen sıcaklık değerlerini Kelvin ölçeğine dönüştürerek oranı kontrol etmek.
Bugünkü sıcaklık 15 ∘C≈288 K15\ ^\circ\text{C} \approx 288\ \text{K} ve yarınki sıcaklık 30 ∘C≈303 K30\ ^\circ\text{C} \approx 303\ \text{K}'dir. 303 K303\ \text{K} değeri 288 K288\ \text{K} değerinin iki katı değildir.
Sıcaklığın gerçek anlamda iki katına çıkabilmesi için Kelvin cinsinden değerinin iki katına çıkması gerekir.
3
Seçenekleri değerlendirerek doğru açıklamayı tespit etmek.
Sıcaklık değerlerinin oranının ve katlarının ancak Kelvin ölçeğinde ifade edildiğinde anlamlı olduğunu belirten seçeneğin doğru olduğu sonucuna ulaşılır.
Sıcaklık katlarının Celsius değerleri üzerinden doğrudan çarpılarak ifade edilemeyeceği kuralı doğrulanmış olur.

Anahtar Kavram

Sıcaklık Ölçekleri ve Mutlak Sıcaklık Kavramı
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Isı, Sıcaklık ve İç Enerji Kavramları

Bu konudan daha fazla soru