6. sınıf fen bilimleri 2. dönem 2. yazılı 3. Senaryo Test 1

Bir öğrenci, aynı sıcaklık ve basınç altında bulunan iki farklı sıvı olan X ve Y sıvılarının yoğunluklarını belirlemek için aşağıdaki deneyi yapıyor.
Önce eşit hacimlerde X ve Y sıvısı alıyor ve kütlelerini ölçüyor. X sıvısının kütlesini $m_X$, Y sıvısının kütlesini $m_Y$ buluyor.
Daha sonra eşit kütlelerde X ve Y sıvısı alıyor ve hacimlerini ölçüyor. X sıvısının hacmini $V_X$, Y sıvısının hacmini $V_Y$ buluyor.
Öğrencinin bu deneylerle ilgili yaptığı aşağıdaki yorumlardan hangisi YANLIŞTIR?

A) Eğer $m_X > m_Y$ ise, X sıvısı Y sıvısından daha yoğundur.

B) Eğer $V_X < V_Y$ ise, X sıvısı Y sıvısından daha yoğundur.

C) Yoğunluk, maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

D) Yoğunluk, maddenin miktarı arttıkça artan bir özelliktir.

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, yoğunluk kavramını ve bir maddenin ayırt edici özelliklerini anlamamız gerekiyor. Yoğunluk, bir maddenin birim hacmindeki kütlesidir ve $\rho = \frac{m}{V}$ formülü ile ifade edilir. Şimdi seçenekleri adım adım inceleyelim:

• A) Eğer $m_X > m_Y$ ise, X sıvısı Y sıvısından daha yoğundur.

  Deneyin ilk kısmında, öğrenci eşit hacimlerde ($V_X = V_Y = V$) X ve Y sıvıları almıştır. Yoğunluk formülünü hatırlayalım: $\rho = \frac{m}{V}$.

  X sıvısının yoğunluğu: $\rho_X = \frac{m_X}{V}$

  Y sıvısının yoğunluğu: $\rho_Y = \frac{m_Y}{V}$

  Eğer $m_X > m_Y$ ise ve hacimler eşitse, o zaman $\frac{m_X}{V} > \frac{m_Y}{V}$ olur. Bu da $\rho_X > \rho_Y$ anlamına gelir. Yani, X sıvısı Y sıvısından daha yoğundur. Bu ifade DOĞRUDUR.

• B) Eğer $V_X < V_Y$ ise, X sıvısı Y sıvısından daha yoğundur.

  Deneyin ikinci kısmında, öğrenci eşit kütlelerde ($m_X = m_Y = m$) X ve Y sıvıları almıştır. Yoğunluk formülünü tekrar kullanalım: $\rho = \frac{m}{V}$.

  X sıvısının yoğunluğu: $\rho_X = \frac{m}{V_X}$

  Y sıvısının yoğunluğu: $\rho_Y = \frac{m}{V_Y}$

  Eğer $V_X < V_Y$ ise, aynı kütle ($m$) için daha küçük hacme sahip olan sıvı daha yoğun olacaktır. Matematiksel olarak, $V_X < V_Y$ olduğunda, $\frac{1}{V_X} > \frac{1}{V_Y}$ olur. Her iki tarafı $m$ ile çarptığımızda (kütle pozitif bir değerdir), $\frac{m}{V_X} > \frac{m}{V_Y}$ elde ederiz. Bu da $\rho_X > \rho_Y$ anlamına gelir. Yani, X sıvısı Y sıvısından daha yoğundur. Bu ifade DOĞRUDUR.

• C) Yoğunluk, maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

  Yoğunluk, belirli bir sıcaklık ve basınç altında her saf madde için sabit ve karakteristik bir değerdir. Bu nedenle, maddeleri birbirinden ayırmak ve tanımlamak için kullanılabilen ayırt edici (veya karakteristik) bir özelliktir. Örneğin, suyun yoğunluğu $1 \text{ g/cm}^3$ iken, demirin yoğunluğu yaklaşık $7.8 \text{ g/cm}^3$'tür. Bu ifade DOĞRUDUR.

• D) Yoğunluk, maddenin miktarı arttıkça artan bir özelliktir.

  Bu ifade YANLIŞTIR. Yoğunluk, maddenin miktarına (kütlesine veya hacmine) bağlı olmayan, maddenin cinsine özgü bir özelliktir. Yani, bir bardak suyun yoğunluğu ile bir sürahi suyun yoğunluğu aynıdır (sıcaklık ve basınç değişmediği sürece). Madde miktarı arttıkça hem kütle hem de hacim aynı oranda artar, bu nedenle kütle/hacim oranı olan yoğunluk değişmez. Yoğunluk, "yoğun özellik" (intensive property) olarak adlandırılır, yani maddenin miktarına bağlı değildir.

Yukarıdaki açıklamalara göre, yanlış olan ifade D seçeneğidir.

Cevap D seçeneğidir.