Sıcaklık birimleri (Celcius, Kelvin, Fahrenheit) Test 1

Bir metal çubuk ısıtıldığında boyu 2 metre uzamaktadır. Çubuğun sıcaklığı 25°C'den 125°C'ye çıkarılırsa, sıcaklık artışı Kelvin cinsinden kaç olur?

A) 25 K
B) 100 K
C) 125 K
D) 273 K

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir metal çubuğun sıcaklık değişimi ile ilgili bir hesaplama yapacağız. Ancak dikkat etmemiz gereken nokta, sorunun bizden sadece sıcaklık artışını Kelvin cinsinden istemesi. Çubuğun boyundaki uzama bilgisi, bu soru için bir çeldirici (ek bilgi) olarak verilmiştir.

• Adım 1: Verilen Sıcaklık Değerlerini Belirleyelim

  Soruda bize çubuğun başlangıç sıcaklığı ve son sıcaklığı verilmiş:

  Başlangıç sıcaklığı ($T_1$) = $25^\circ C$

  Son sıcaklık ($T_2$) = $125^\circ C$

• Adım 2: Sıcaklık Artışını Celsius Cinsinden Hesaplayalım

  Sıcaklık artışı, son sıcaklıktan başlangıç sıcaklığının çıkarılmasıyla bulunur. Bunu $\Delta T_C$ ile gösterelim:

  $\Delta T_C = T_2 - T_1$

  $\Delta T_C = 125^\circ C - 25^\circ C$

  $\Delta T_C = 100^\circ C$

  Yani, çubuğun sıcaklığı $100^\circ C$ artmıştır.

• Adım 3: Celsius ve Kelvin Sıcaklık Ölçekleri Arasındaki İlişkiyi Hatırlayalım

  Kelvin sıcaklık ölçeği, bilimsel hesaplamalarda sıkça kullanılan mutlak sıcaklık ölçeğidir. Celsius ve Kelvin ölçekleri arasında doğrudan bir dönüşüm formülü vardır: $K = ^\circ C + 273.15$.

  Ancak, sıcaklık değişimleri söz konusu olduğunda, Celsius ve Kelvin ölçekleri arasındaki ilişki çok daha basittir. Her $1^\circ C$'lik sıcaklık değişimi, $1 K$'lik sıcaklık değişimine eşittir.

  Yani, $\Delta T_K = \Delta T_C$ formülünü kullanabiliriz.

• Adım 4: Sıcaklık Artışını Kelvin Cinsinden Bulalım

  Adım 2'de sıcaklık artışını Celsius cinsinden $100^\circ C$ olarak bulmuştuk. Adım 3'teki bilgiyi kullanarak bu değeri Kelvin'e çevirebiliriz:

  $\Delta T_K = \Delta T_C$

  $\Delta T_K = 100 K$

  Bu durumda, sıcaklık artışı Kelvin cinsinden $100 K$ olur.

Cevap B seçeneğidir.