6. sınıf Birbirine karışmayan sıvıların yoğunlukları nasıl sıralanır? Test 2

Bir laboratuvar deneyinde eşit kütlede alınan üç farklı sıvı aynı kaba konulduğunda K sıvısı en üstte, L sıvısı ortada, M sıvısı ise en altta kalıyor. Buna göre bu sıvıların hacimleri için ne söylenebilir?

A) K'nın hacmi en büyüktür
B) L'nin hacmi en büyüktür
C) M'nin hacmi en büyüktür
D) Üçünün hacmi eşittir

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için yoğunluk kavramını ve yoğunluk ile kütle ve hacim arasındaki ilişkiyi hatırlamamız gerekiyor.

• Yoğunluk Nedir? Bir maddenin birim hacmindeki kütle miktarına yoğunluk denir. Matematiksel olarak yoğunluk ($\rho$), kütle ($m$) bölü hacim ($V$) şeklinde ifade edilir: $\rho = \frac{m}{V}$.
• Sıvıların Katmanlaşması: Farklı yoğunluktaki sıvılar aynı kaba konulduğunda, yoğunluğu daha az olan sıvı üste çıkar (yüzer), yoğunluğu daha fazla olan sıvı ise alta çöker (batar).
• Sorudaki Durum ve Yoğunluk Sıralaması: Deneyde K, L ve M sıvıları aynı kaba konulduğunda K sıvısı en üstte, L sıvısı ortada, M sıvısı ise en altta kalıyor. Bu durum bize sıvıların yoğunlukları hakkında bilgi verir: En altta olan M sıvısı en yoğundur, ortada olan L sıvısı orta yoğunluktadır ve en üstte olan K sıvısı ise en az yoğundur. Yani, yoğunluk sıralaması şöyledir: $\rho_M > \rho_L > \rho_K$.
• Kütle Bilgisi: Soruda üç sıvının da eşit kütlede alındığı belirtilmiştir. Yani $m_K = m_L = m_M$.
• Hacim İlişkisi: Yoğunluk formülünü ($ \rho = \frac{m}{V} $) hacim ($V$) için düzenlersek, $V = \frac{m}{\rho}$ elde ederiz. Kütle ($m$) sabit olduğuna göre, bir sıvının yoğunluğu ($\rho$) ne kadar küçükse, hacmi ($V$) o kadar büyük olur. Tersine, yoğunluğu ne kadar büyükse, hacmi o kadar küçük olur. Yoğunluk ile hacim arasında ters orantı vardır.
• Sıvıların Hacimlerini Karşılaştırma: Yoğunluk sıralamamız $\rho_M > \rho_L > \rho_K$ olduğuna göre, bu ters orantı ilişkisine göre hacim sıralaması tam tersi olacaktır. En az yoğun olan K sıvısının hacmi en büyük, en yoğun olan M sıvısının hacmi ise en küçük olacaktır. Dolayısıyla hacim sıralaması: $V_K > V_L > V_M$.
• Sonuç: K sıvısının hacmi en büyüktür.

Cevap A seçeneğidir.