İç Enerji, Isı Ve Sıcaklık Arasındaki İlişki Test Çöz 9. Sınıf Fizik

9. sınıf Fizik dersinde iç enerji, ısı ve sıcaklık arasındaki ilişki, termodinamiğin temel kavramlarını anlamak için önemli bir konudur. İç enerji, bir maddenin taneciklerinin hareket ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır. Isı, bu enerjinin bir sistemden diğerine transferidir, sıcaklık ise maddenin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Bu üç kavram birbiriyle yakından ilişkilidir ve günlük hayattaki pek çok olayın arkasındaki fiziksel süreçleri açıklamaya yardımcı olur. Konu, öğrencilere enerji dönüşümlerini ve termal dengeyi kavrama fırsatı sunar.

Özet Bilgi

• İç enerji, bir maddeyi oluşturan tüm taneciklerin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır.
• Isı, bir sistemin sınırlarını geçerek yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa aktarılan enerjidir (birimi joule veya kalori).
• Sıcaklık, madde taneciklerinin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür (birimi °C, °F veya K).
• Isı aktarımı iç enerjiyi değiştirir; sıcaklık ise bu değişimin göstergesidir.
• Öz ısı (c), bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C değiştirmek için gereken ısı miktarıdır.
• Termodinamiğin 0. yasası: İki sistem ayrı ayrı üçüncü bir sistemle termal dengedeyse, kendi aralarında da dengededir.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. soru: Bir öğrenci laboratuvarda 100 g suyu 20°C'den 50°C'ye ısıtmak için gerekli ısı miktarını hesaplamak istiyor. Suyun öz ısısı 4,18 J/g°C olduğuna göre, gerekli ısı miktarı kaç joule'dür?
A) 1254 J
B) 8360 J
C) 12540 J
D) 836 J
E) 4180 J
Çözüm: Q = m c ΔT formülü kullanılır. Q = 100 g 4,18 J/g°C (50°C - 20°C) = 12540 J. Doğru cevap C'dir.

2. soru: Bir maddenin iç enerjisi aşağıdakilerden hangisine bağlı değildir?
A) Maddenin sıcaklığı
B) Maddenin kütlesi
C) Maddenin bulunduğu yükseklik
D) Maddenin faz durumu
E) Maddenin öz ısısı
Çözüm: İç enerji, maddenin mikroskobik hareketlerine ve potansiyel enerjisine bağlıdır, ancak bulunduğu yükseklik makroskobik bir etkendir. Doğru cevap C'dir.

3. soru: 200 g kütleli bir demir parçası 80°C'den 30°C'ye soğuyor. Demirin öz ısısı 0,45 J/g°C olduğuna göre, çevreye verdiği ısı miktarı kaç joule'dür?
A) 4500 J
B) 3600 J
C) 7200 J
D) 5400 J
E) 1800 J
Çözüm: Q = m c ΔT = 200 g 0,45 J/g°C (80°C - 30°C) = 4500 J. Doğru cevap A'dır.

4. soru: Aynı kütleye sahip X ve Y maddelerine eşit miktarda ısı verildiğinde X'in sıcaklık artışı Y'ninkinden fazla oluyor. Bu durumda aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) X'in öz ısısı Y'den büyüktür.
B) Y'nin öz ısısı X'ten büyüktür.
C) X'in iç enerjisi Y'den fazladır.
D) Y'nin sıcaklığı X'ten yüksektir.
E) X ve Y'nin öz ısıları eşittir.
Çözüm: Öz ısısı küçük olan maddenin sıcaklık artışı daha fazladır. X'in sıcaklık artışı fazla olduğuna göre öz ısısı Y'den küçüktür. Doğru cevap B'dir.

5. soru: 2 kg suyun sıcaklığını 10°C artırmak için 84 kJ ısı veriliyor. Suyun öz ısısı kaç J/g°C'dir?
A) 2,1
B) 4,18
C) 1,0
D) 3,6
E) 0,5
Çözüm: Q = m c ΔT → 84000 J = 2000 g c 10°C → c = 4,18 J/g°C. Doğru cevap B'dir.

6. soru: Bir buz parçası erime sürecindeyken aşağıdakilerden hangisi sabit kalır?
A) İç enerji
B) Sıcaklık
C) Kinetik enerji
D) Potansiyel enerji
E) Hacim
Çözüm: Hal değişimi sırasında sıcaklık sabit kalır. Doğru cevap B'dir.

7. soru: 500 J ısı verilen bir maddenin iç enerjisi 200 J artıyor. Buna göre madde üzerinde yapılan iş kaç joule'dür?
A) 300 J
B) 700 J
C) -300 J
D) -700 J
E) 100 J
Çözüm: Termodinamiğin 1. yasası: ΔU = Q - W → 200 J = 500 J - W → W = 300 J. Madde iş yapmıştır. Doğru cevap A'dır.

8. soru: Aşağıdaki durumların hangisinde ısı ve iş aynı işarete sahiptir?
A) Genleşen gaz
B) Sıkıştırılan gaz
C) Erimeyen buz
D) Sabit sıcaklıkta buharlaşan su
E) Soğuyan metal
Çözüm: Sıkıştırılan gazda sisteme iş yapılır (+) ve ısı verilirse (+) aynı işaret olur. Doğru cevap B'dir.

Anahtar Kelimeler: 9. sınıf ısı ve sıcaklık test çöz, iç enerji test soruları, yeni müfredat fen testleri, kazanım değerlendirme testi, yazılı hazırlık testleri