5. sınıf fen bilimleri 2. dönem 2. yazılı 4. senaryo Test 1

Ayşe, bir bardak kaynar suya ($90^\circ C$) bir miktar buz parçası atmıştır. Buz parçaları eriyip su ile karıştıktan sonra bardaktaki suyun sıcaklığı $40^\circ C$ olarak ölçülmüştür. Bu olayla ilgili olarak aşağıdaki yorumlardan hangisi doğrudur?

A) Kaynar su, buz parçalarına ısı vermiştir.

B) Buz parçaları, kaynar sudan ısı almıştır.

C) Buz erirken ortamdan ısı almıştır.

D) Yukarıdakilerin hepsi.

Sevgili öğrenciler, bu tür soruları çözerken ısı transferi ve hal değişimi prensiplerini iyi anlamamız gerekir. Şimdi adım adım bu olayı inceleyelim:

• Isı Transferinin Temel Prensibi: Isı, her zaman daha sıcak bir maddeden daha soğuk bir maddeye doğru akar. Bu akış, maddelerin sıcaklıkları eşitleninceye kadar devam eder. Bizim örneğimizde, kaynar suyun sıcaklığı $90^\circ C$, buzun sıcaklığı ise $0^\circ C$ (erime noktası) veya daha düşüktür. Dolayısıyla, kaynar su buzdan daha sıcaktır.
• Olayın Gelişimi:
  • Kaynar su, buz parçalarına ısı verir.
  • Buz parçaları bu ısıyı alarak önce $0^\circ C$'ye ulaşır (eğer daha düşük sıcaklıktaysa).
  • Daha sonra $0^\circ C$'deki buz, kaynar sudan aldığı ısıyla eriyerek $0^\circ C$'deki suya dönüşür (hal değişimi). Bu süreçte sıcaklığı değişmez, sadece hal değiştirir.
  • Buz tamamen eriyip suya dönüştükten sonra, $0^\circ C$'deki bu su, kaynar sudan ısı almaya devam eder ve sıcaklığı yükselir.
  • Sonunda, bardaktaki tüm suyun sıcaklığı $40^\circ C$'de dengelenir. Bu, kaynar suyun ısı kaybettiği, buzun ise (eridikten sonra) ısı kazandığı anlamına gelir.
• A) Kaynar su, buz parçalarına ısı vermiştir: Bu ifade doğrudur. Kaynar su ($90^\circ C$), buzdan ($0^\circ C$) daha sıcak olduğu için, ısı akışı kaynar sudan buza doğru gerçekleşir. Suyun sıcaklığının $90^\circ C$'den $40^\circ C$'ye düşmesi, ısı kaybettiğini gösterir.
• B) Buz parçaları, kaynar sudan ısı almıştır: Bu ifade de doğrudur. A seçeneğinin tam tersi bir bakış açısıdır. Eğer kaynar su ısı veriyorsa, buz parçaları da bu ısıyı alıyor demektir. Buzun erimesi ve ardından sıcaklığının $0^\circ C$'den $40^\circ C$'ye yükselmesi, ısı aldığını kanıtlar.
• C) Buz erirken ortamdan ısı almıştır: Bu ifade de doğrudur. Buzun erimesi (katı halden sıvı hale geçmesi) endotermik bir olaydır, yani gerçekleşmesi için ısıya ihtiyaç duyar. Bu ısıyı "ortamdan" alır. Bu durumda buzun ortamı, içine atıldığı kaynar sudur. Dolayısıyla buz, kaynar sudan ısı alarak erimiştir. Bu olaya "erime ısısı" veya "gizli ısı" denir.
• Sonuç: Yukarıdaki açıklamalar ışığında, A, B ve C seçeneklerinde belirtilen tüm olaylar bu deney sırasında gerçekleşmiştir.

Cevap D seçeneğidir.