Isı Formülü Hal Değişimi Isı Transferi

Hal değişimleri, ısı transferi ve Black prensibi ile ilgili örnek sorular ve formüller.

Erime ısısı

1. Suyun erime ısısı 80 kal/gram'dır. Bu şu anlama gelir…

A. 1 gram suyun sıcaklığını 1 derece yükseltmek için 80 kalori gerekir.
B. 1 gram suyu tamamen buhara dönüştürmek 80 kalori gerektirir.
C. 1 gram suyun sıcaklığını korumak için 80 kalori gerekir.
D. 1 gram buzu tamamen suya dönüştürmek 80 kalori gerektirir.

Pembahasan
Doğru cevap D şıkkıdır.

Şekil değişikliği

2.
Aşağıdaki deneyin sonuçlarının grafiğine bakın!

^{60 °} C sıcaklıktaki 2 kg su buharlaştırılacaktır. Su buharının ısısı 2,27 x 10⁶ ^J /kg, suyun özgül ısısı 4200 J/(kg ^° C) ve hava basıncı 76 cmHg ise, BC işlemi için gerekli ısı miktarı nedir?

A. 336 kilojoule
B. 4540 kilojoule
Yaklaşık 4876 kilojoule
D. 5212 kilojoule

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Suyun kütlesi (m) = 2 kg
Su sıcaklığı (T) = 60^oC
Su buharının ısısı (L_V) = 2,27 x 10⁶ J / kg
Suyun özgül ısı kapasitesi (c) = 4200 J/(kg) ^oC)
Hava basıncı (P) = 76 cmHg
Soru: BC işlemi için gereken ısı
Cevap :
AB işlemi = Su 60 dereceden ısıtılıyor.^oC'den 100'e^oC. Bu işlemde, suyun sıcaklığını artırmak için ısı kullanılır. Isı şu formülle hesaplanır: Q = mc ΔT
BC Süreci = Su buharlaştırılır. Bu süreçte ısı, sıcaklığı yükseltmek için değil, suyu buharlaştırmak için kullanılır. Isı şu formülle hesaplanır: Q = m L_V
C- işlemi = Buhar ısıtılır. Bu işlemde, buharın sıcaklığını artırmak için ısı kullanılır. Isı şu formülle hesaplanır: Q = mc ΔT.
Dolayısıyla, suyun sıcaklığı değişirse kullanılan ısı formülü Q = mc ΔT, suyun şekli değişirse kullanılan ısı formülü Q = m L'dir._V.

BC işlemi için gerekli ısı:
Q = m L_V
Q = (2 kg)(2,27 x 10⁶ J/kg)
Q = 4,54 x 10⁶ Jul
Q = 4.540.000 Joule
Q = 4.540 kilojoule
Doğru cevap B şıkkıdır.

3. Aşağıdakiler ısı açığa çıkaran hal değişim gruplarıdır:
A. Donma, yoğunlaşma, süblimleşme
B. Erime, buharlaşma, kristalleşme
C. Erime, buharlaşma, yoğunlaşma
D. Donma, buharlaşma, süblimleşme
Pembahasan
Genel olarak, hal değişimlerinin iki türü vardır: ısıyı emen hal değişimleri ve ısıyı salan/veren hal değişimleri.
Isı emen bir hal değişiminde, cisim içindeki ısı artana kadar ısı emer, ardından cismin hali değişir. Isı salan bir hal değişiminde ise, cisim içindeki ısı azalana kadar ısı salar, ardından cismin hali değişir.
Bir cisim ısıyı emdiğinde, hali katıdan sıvıya, sıvıdan da gaza dönüşür.
Bir cisim ısı açığa çıkarırsa, cismin hali gazdan sıvıya, sıvıdan da katıya değişir.

Yukarıdaki sorunun cevabına dikkat edin.
Donma = bir cismin halinin sıvıdan katıya dönüşmesi (ısı açığa çıkması)
Yoğuşma = bir cismin halinin gazdan sıvıya dönüşmesi (ısı açığa çıkması)
Süblimleşme = bir cismin gaz halinden katı hale geçmesi (ısı açığa çıkması)
Erime = bir cismin katı halden sıvı hale geçmesi (ısıyı emmesi)
Buharlaşma = bir cismin halinin sıvıdan gaza dönüşmesi (ısıyı emmesi)
Kristalleşme = bir cismin katı halden gaz haline geçmesi (ısıyı emmesi)
Doğru cevap A şıkkıdır.

Isı Transferi

4. Kalınlığı 8 mm ve alanı 1 m² olan bir cam pencere.²Dışarıdaki hava sıcaklığı 30 derece ise...^oC ve 20'de^oC ve camın ısı iletkenliği 0,8 W/m'dir.^oC ise, camdan 1 saatte geçen enerji miktarı… mega joule'dür.
A. 360
B. 36
C. 6
D. 3,6
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Cam kalınlığı (l) = 8 mm = 8 / 1000 = 0,008 m
Cam alanı (A) = 1 m²
Sıcaklık farkı (ΔT) = 30^oC-20^oC = 10^oC
Camın ısı iletkenliği (k) = 0,8 W/m^oC
Zaman aralığı (t) = 1 saat = 60 (60 saniye) = 3600 saniye
Soru: Bir saatte camdan geçen enerji miktarı nedir?
Cevap :
İletim yoluyla ısı transfer hızının formülü:

Bir saatte camdan geçen enerji miktarı:

Doğru cevap D şıkkıdır.

5. Metal bir çubuk 1 metre uzunluğundadır. Bir ucu 150°C'lik sabit bir sıcaklıkta ısıtılmaktadır.^oBir ucu C'de tutulurken diğer ucu oda sıcaklığında, yani 30 derecede tutulur.^oC. Çubuğun ısıtılan ucundan 30 cm uzaklıktaki kısmının sıcaklığı…
A. 36^oC
B. 84^oC
C. 114^oC
D. 125^oC
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Metal çubuğun uzunluğu (l) = 1 metre
Sıcaklık farkı (ΔT) = 150^oC-30^oC = 120^oC
Soru: Isıtılan uçtan 30 cm uzaklıktaki çubuk parçasının sıcaklığı nedir?
Cevap :
İletim yoluyla ısı transfer hızını hesaplayın:

Çubuğun ısıtılan ucundan 30 cm uzaklıktaki kısmının sıcaklığını hesaplayın:
Metal çubuğun uzunluğu (l) = 30 cm = 0,3 metre
Sıcaklık farkı (ΔT) = 150–T

Doğru cevap C şıkkıdır.

Soru kaynağı:

SBMPTN Fizik Soruları