GENLEŞME İNTERAKTİF TESTİ (TYT)

Çözüm:

Alan genleşmesi miktarı $\Delta S = S_0 \cdot 2\alpha \cdot \Delta T$ formülü ile bulunur.

• $X$ levhasının ilk alanı: $S_X = \pi r^2 = S$

• $Y$ levhasının ilk alanı: $S_Y = \pi (2r)^2 = 4\pi r^2 = 4S$

Levhalar aynı maddeden yapıldığı için genleşme katsayıları ($\alpha$) ve sıcaklık değişimleri ($\Delta T$) eşittir. Bu durumda alan artışları ilk alanlar ile doğru orantılıdır:

$$\frac{\Delta S_X}{\Delta S_Y} = \frac{S}{4S} = \frac{1}{4}$$

Doğru Cevap: B

Çözüm:

Genleşme katsayısı büyük olan metal ($\lambda_K > \lambda_L$), ısıtıldığında en çok uzayan, soğutulduğunda ise en çok kısalan metaldir.

Soğutma işleminde $K$ metali $L$'ye göre daha fazla büzüleceği (kısalacağı) için boyu $L$'den kısa kalır. Çiftin dışa bükülmesi durumunda içteki yayın boyu daha kısa olacağından $L$ çubuğu $K$'nin üzerine bükülür; yani $K$ içte, $L$ dışta kalır (veya diğer bir ifadeyle $L$, $K$'ye doğru bükülür).

Doğru Cevap: C

Çözüm:

Oyuklu ve delikli cisimler ısıtıldıklarında, fotokopi makinesinde büyütülüyor gibi (fotografik büyüme) genleşirler. İçteki boşluk, sanki dolymuş gibi etrafındaki metal ile aynı oranda büyür.

Dolayısıyla sıcaklık arttığında hem dış yarıçap ($R$) hem de içteki deliğin yarıçapı ($r$) artar.

Doğru Cevap: A

Çözüm:

Suyun özel durumuna (özkütle anomalisi) göre saf su $+4^\circ\text{C}$'de en küçük hacme ve en büyük özkütleye ($1\text{ g/cm}^3$) sahiptir.

$+4^\circ\text{C}$'den $+10^\circ\text{C}$'ye doğru sıcaklık arttıkça su normal sıvılar gibi genleşir; yani hacmi artar. $d = \frac{m}{V}$ bağıntısına göre kütle sabit iken hacim arttığından özkütle azalır.

Doğru Cevap: D

Çözüm:

Sıvının hacimce genleşme formülü $\Delta V = V_0 \cdot a \cdot \Delta T$'dir.

Sıvıların ilk hacimleri ($V_0$), genleşme katsayıları ($a$) ve sıcaklık değişimleri ($\Delta T$) eşit olduğundan her iki sıvının da **hacimce artış miktarı eşittir** ($\Delta V_1 = \Delta V_2 = \Delta V$).

Silindirik borulardaki hacim artışı $\Delta V = S \cdot h$ bağıntısına eşittir:

• 1. Kap: $\Delta V = S \cdot h_1 \implies h_1 = \frac{\Delta V}{S}$

• 2. Kap: $\Delta V = 2S \cdot h_2 \implies h_2 = \frac{\Delta V}{2S}$

$$\frac{h_1}{h_2} = \frac{\frac{\Delta V}{S}}{\frac{\Delta V}{2S}} = 2$$

Doğru Cevap: D

Çözüm:

Bütün ideal gazların aynı sıcaklık değişimindeki hacimce genleşme katsayıları eşittir ($\frac{1}{273}\text{ K}^{-1}$). Bu nedenle genleşme katsayısı gazlar için ayırt edici bir özellik DEĞİLDİR ve tüm ideal gazlar için aynı kabul edilir.

Doğru Cevap: C

Çözüm:

Buz eridiğinde hacmi küçülen bir maddedir ($10V$ hacmindeki buz eridiğinde $9V$ hacminde su dönüştürür).

Buz kütlesi en başta suyun içinde tamamen battığı için $10V$ kadarlık hacim kaplamaktadır. Eridiğinde kapta açığa çıkan su hacmi $9V$ olacağından toplam sıvı seviyesi ($h$) **azalır**.

Doğru Cevap: B

Çözüm:

• A, B, C ve D seçenekleri maddelerin sıcaklığa bağlı olarak genleşmesi veya büzülmesi ile ilgilidir.

• E seçeneğindeki geminin yüzmesi ise sıvıların kaldırma kuvveti ve özkütle farkı ile ilgilidir.

Doğru Cevap: E

Çözüm:

Suyun $+4^\circ\text{C}$'de özkütlesi en büyük değere ulaşır. Bu nedenle donan bir gölde özkütlesi en büyük olan $+4^\circ\text{C}$'deki su kabın/gölün en tabanına çöker.

Üst yüzey buz tuttuğunda (buzun alt yüzeyi $0^\circ\text{C}$), dibe doğru gidildikçe sıcaklık artar ve gölün en tabanında sıcaklık en fazla $+4^\circ\text{C}$ olur. Bu özellik su altı yaşamının devam etmesini sağlar.

Doğru Cevap: D

Çözüm:

• I. Hacmi artar: Isıtılan katılar 3 boyutta da genleşir, dolayısıyla hacimleri artar. (Doğru)

• II. Özkütlesi azalır: Özkütle $d = \frac{m}{V}$ bağıntısı ile verilir. Kütle sabit tutulurken hacim arttığı için özkütle azalır. (Doğru)

• III. Kütlesi artar: Sıcaklık değişimi maddenin kütlesini (madde miktarını) değiştirmez. Kütle sabittir. (Yanlış)

Doğru Cevap: C