Katı ve Sıvılarda Genleşme ve Büzülme

İlk boyları ve sıcakl��kları eşit olan farklı türdeki iki metal çubuğun sıcaklıkları eşit miktarda artırıldığında, boyca genleşme katsayısı daha büyük olan çubuğun son boyu diğerininkinden daha uzun olur.

Oda sıcaklığında ($20^\circ\text{C}$) metal bir $K$ halkasının içinden geçemeyen metal bir $L$ küresi, her iki cisim de buza konulup sıcaklıkları $0^\circ\text{C}$'ye düşürüldüğünde halkanın içinden geçebilmektedir. Cisimlerin yapıldığı metallerin boyca genleşme katsayıları sırasıyla $\alpha_K$ ve $\alpha_L$ olduğuna göre, bu katsayılar arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?

Aynı homojen metal levhadan kesilmiş, aynı sıcaklıktaki dairesel bir halka ile içi dolu dairesel levhadan dairesel levhanın yarıçapı, halkanın dış yarıçapına eşittir. Bu iki cismin sıcaklığı eşit miktarda artırıldığında, halkanın et kalınlığı (dış ve iç yarıçapları arasındaki fark) artarken, halkanın içindeki boşluğun alanının içi dolu dairesel levhanın alanına oranı değişmez.

Kendi içlerinde homojen ve sıcaklıkları eşit olan katı bir cisim ile bir sıvı, genleşmesi önemsiz olan bir kapta termal dengededir. Katı cisim, sıvının içinde hacminin yarısı batacak şekilde yüzmektedir.

Sistem ısıtılarak sıcaklığı bir miktar artırıldığında, katı cismin sıvıya batan hacminin arttığı (sıvı içine daha çok battığı) fakat cismin kap tabanına de��meden yüzmeye devam ettiği gözleniyor.

Buna göre;

I. Sıvının hacimce genleşme katsayısı, katı cismin hacimce genleşme katsayısından büyüktür.
II. Sıcaklık artışı sırasında katı cismin özkütlesi azalmıştır.
III. Sıcaklık artışı sırasında katı cisme etki eden kaldırma kuvveti artmıştır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Özdeş ortamlarda bulunan K, L ve M katı metal çubuklarının ilk boyları ve boyca genleşme katsayıları arasındaki ilişki aşağıda verilmiştir:

* K çubuğu: İlk boyu $L$, boyca genleşme katsayısı $3\alpha$
* L çubuğu: İlk boyu $2L$, boyca genleşme katsayıları $2\alpha$
* M çubuğu: İlk boyu $4L$, boyca genleşme katsayısı $0{}5\alpha$

Bu çubukların sıcaklıkları eşit miktarda artırıldığında boylarında meydana gelen uzama miktarlarını ($\Delta L_K$, $\Delta L_L$, $\Delta L_M$) en büyükten en küçüğe doğru sıralayınız.

Kendi içlerinde homojen olan $K$ ve $L$ metal çubukları, uçlarından esnek ve dönebilen mafsallarla (eklemlerle) birleştirilerek şekildeki gibi $B$ köşesindeki açısı $90^\circ$ olan bir $ABC$ dik üçgen çerçevesi oluşturulmuştur. Üçgenin $AB$ ve $BC$ kenarları $K$ metalinden, hipotenüsü olan $AC$ kenarı ise $L$ metalinden yapılmıştır.

Sıcaklığı $T_0$ olan bu çerçevenin sıcaklığı $T$ değerine çıkarıldığında $B$ köşesindeki açının $90^\circ$’den büyük olduğu gözleniyor.

Buna göre;
I. $L$ metalinin boyca genleşme katsayısı, $K$ metalininkinden büyüktür ($\alpha_L > \alpha_K$).
II. Sıcaklık artırıldığında üçgen çerçevenin çevresi artmıştır.
III. Sistemin sıcaklığı $T_0$ değerinin altına düşürüldüğünde $B$ köşesindeki açı $90^\circ$’den küçük olur.

yargılarından hangileri doğrudur?