9. Sınıf Fizik · Enerji
Isı İletim Hızı
- ısı iletim katsayısı
- ısı yalıtımı
- iletken
- yalıtkan
- sıcaklık farkı
- watt
Isı iletim hızı hangi etkenlere bağlıdır?
Isı iletim hızı, sıcaklıkları farklı iki ortam arasında birim zamanda aktarılan ısı miktarıdır ve birimi J/s, yani watt'tır (W). Isı iletim hızı maddenin cinsine, kesit alanına, kalınlığına ve iki taraf arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Yüzey alanı ve sıcaklık farkı arttıkça iletim hızı artar, kalınlık arttıkça azalır. Isı iletim katsayısı maddeler için ayırt edicidir: alüminyum, bakır ve demir ısıyı iyi iletir; hava, cam yünü ve ahşap kötü iletir, yani yalıtkandır. Metal bank sıcak günde ahşap banktan daha sıcak, soğuk günde daha soğuk hissedilir, çünkü metal ısıyı vücuda ya da vücuttan daha hızlı iletir; fayans ile halı arasındaki fark da böyledir. Duvar ve çatı yalıtımı ile çift camlı pencereler ısı kaybını yavaşlatarak enerji tasarrufu sağlar. Dokunulduğunda daha soğuk hissettiren madde gerçekte daha soğuk değildir, ısıyı elden daha hızlı iletir.
Isı İletim Hızı: konu anlatımı ve özeti
Isının bir maddeden ne kadar hızlı geçtiği, binaların yalıtımından tencere seçimine kadar birçok kararı etkiler. Sıcaklıkları farklı iki ortam arasında birim zamanda aktarılan ısı miktarına ısı iletim hızı denir.
- Isı iletim hızının birimi J/s, yani watt'tır (W); güç birimiyle aynıdır.
- Isı iletim hızı; maddenin cinsine, kesit (yüzey) alanına, kalınlığına ve iki taraf arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır.
- Yüzey alanı ve sıcaklık farkı arttıkça iletim hızı artar; kalınlık arttıkça azalır.
- Isı iletim katsayısı maddeler için ayırt edicidir: Alüminyum, bakır ve demir gibi metaller ısıyı iyi iletir; hava, cam yünü ve ahşap kötü iletir, yani yalıtkandır.
- Metal bank sıcak günde ahşap banktan daha sıcak, soğuk günde daha soğuk hissedilir; çünkü metal ısıyı vücudumuza ya da vücudumuzdan daha hızlı iletir. Fayans ile halı arasındaki fark da böyledir.
- Duvar ve çatı yalıtımı, çift camlı pencereler gibi önlemler ısı kaybını yavaşlatır; enerji tasarrufu sağlar, aile bütçesini ve çevreyi korur.
Unutma: Dokunduğunda daha soğuk hissettiren madde gerçekte daha soğuk değildir; ısıyı elinden daha hızlı iletir.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Isı iletim hızını bir kalabalığın bir kapıdan çıkışına benzetebilirsin.
- Kapı genişse (yüzey alanı büyük): Daha çok kişi aynı sürede geçer.
- Koridor uzunsa (kalınlık büyük): Çıkış yavaşlar.
- İçeride çok kalabalık, dışarıda boşsa (sıcaklık farkı büyük): Akış hızlanır.
- Kapı malzemesi: Metal geniş açılan bir kapı gibi ısıyı hızlı, ahşap ve hava dar bir kapı gibi yavaş geçirir.
Günlük hayattan: Kış sabahı yalınayak önce halıya, sonra fayansa bastığını düşün. İkisi de aynı odada, aynı sıcaklıktadır. Fayans daha soğuk hissettirir, çünkü ısıyı ayağından daha hızlı uzaklaştırır.
Sık yapılan hata: "Yalıtım malzemesi soğuğun içeri girmesini engeller." Doğrusu: Aktarılan şey soğukluk değil ısıdır; yalıtım, kışın ısının içeriden dışarı kaçmasını yavaşlatır.
Derinleş
Okulunda ya da evinde kışın en çok ısı kaybedilen yerleri (pencere kenarları, kapı altları, çatı gibi) gözlemle. Hangi etkenin (yüzey alanı, kalınlık, malzeme, sıcaklık farkı) bu kayıpta en etkili olduğunu tahmin et. Bütçesi sınırlı bir aile için ısı kaybını azaltacak, maliyeti düşük üç öneri hazırla ve her birinin hangi etkeni değiştirdiğini açıkla.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
FİZ.9.4.6Günlük hayattaki deneyimlerinden yola çıkarak katı maddelerdeki ısı iletim hızını etkileyen etmenlere yönelik yansıtma yapabilme
- a) Katı maddelerde ısı iletim hızı ile ilgili deneyimlerini gözden geçirir.
- b) Katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenlere ilişkin çıkarım yapar.
- c) Katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenlere ilişkin çıkarımlarını değerlendirir.
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Bir evin enerji verimliliği raporunda şu cümle yer alıyor: "Kuzey duvarı, iç ve dış ortam arasındaki sıcaklık farkı nedeniyle her saniye 150 J ısıyı dışarı aktarıyor; bu değer 150 W'tır." Ev sahibi, raporda watt cinsinden verilen niceliği anlamaya çalışıyor. Raporda watt cinsinden verilen nicelik hangisidir?
- A) Birim zamanda aktarılan ısı miktarı
- B) Birim kütle başına aktarılan ısı
- C) Birim sıcaklık değişimi için gereken ısı
- D) Birim yüzeye etki eden dik kuvvet
- E) Birim hacimde depolanan iç enerji
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Birim zamanda aktarılan ısı miktarı
Isı iletim hızı, birim zamanda aktarılan ısı miktarıdır; birimi J/s, yani watt'tır. "Birim sıcaklık değişimi için gereken ısı" ısı sığasıdır ve birimi J/°C'dir; raporda zamana bağlı bir aktarım anlatıldığı için doğru nicelik iletim hızıdır.
Kolay
2Mutfakta yemek yapan Hüseyin, tencerenin metal gövdesine dokunamayacak kadar ısındığını, ancak plastik saplarını rahatça tutabildiğini fark ediyor. Saplar gövdeye doğrudan bağlı olduğu hâlde soğuk kalıyor. Tencere saplarının plastikten yapılmasının nedeni hangisidir?
- A) Isıyı hızlı ilettikleri için yemeği çabuk pişirmeleri
- B) Isı sığalarının çok büyük olması
- C) Isıyı yansıtıp tencerenin içine geri göndermeleri
- D) Isıyı yavaş ilettikleri için eli yanmaktan korumaları
- E) Isıyı depolayıp sonradan yemeğe geri vermeleri
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Isıyı yavaş ilettikleri için eli yanmaktan korumaları
Plastiğin ısı iletim katsayısı küçüktür; ısıyı yavaş ilettiği için sap, gövde sıcakken bile tutulabilecek kadar soğuk kalır. Isı sığasının büyük olmasını seçen öğrenci, sapın ısıyı "emerek" soğuk kaldığını sanmıştır; sapın soğuk kalmasının nedeni ısının sapa yavaş ulaşmasıdır.
Kolay
3Ayşe, aynı uzunluk ve kalınlıktaki bakır, ahşap, cam, plastik ve seramik çubukların birer ucunu aynı anda kaynar suya daldırıyor. Çubukların dışarıda kalan uçlarına eşit büyüklükte birer tereyağı parçası yapıştırmış. Tereyağının ilk olarak hangi çubukta erimesi beklenir?
- A) Ahşap çubuk
- B) Cam çubuk
- C) Plastik çubuk
- D) Seramik çubuk
- E) Bakır çubuk
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Bakır çubuk
Metaller ısıyı çok iyi iletir; bakırın ısı iletim katsayısı ahşap, cam, plastik ve seramiğinkinden çok büyük olduğu için ısı en hızlı bakır çubukta ilerler. Seramiği seçen öğrenci, fırın kaplarında kullanıldığı için ısıyı iyi ilettiğini sanmıştır; seramik ısıya dayanıklıdır ama ısıyı metaller kadar iyi iletmez.
Kolay
4Bir yalıtım ustası, ev sahibine dış duvara kaplanacak köpük levhanın kalınlığını 5 cm yerine 10 cm seçmeyi öneriyor. Levhanın malzemesi, duvarın yüzey alanı ve iç ile dış ortam arasındaki sıcaklık farkı değişmeyecek. Kalın levha kullanılırsa duvardan geçen ısı iletim hızı nasıl değişir?
- A) Artar
- B) Değişmez
- C) Önce artar, sonra azalır
- D) Azalır
- E) Önce azalır, sonra artar
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Azalır
Diğer koşullar aynıyken kalınlık arttıkça ısının geçmesi gereken yol uzar ve ısı iletim hızı azalır; ustanın önerisi ısı kaybını azaltmak içindir. İletim hızının değişmeyeceğini düşünen öğrenci, hızın yalnızca malzemeye bağlı olduğunu sanmıştır; kalınlık ve yüzey alanı da iletim hızını etkiler.
Kolay
5Bir inşaat malzemecisinde satılan aşağıdaki maddelerden hangisi ısıyı kötü ilettiği için duvar ve çatı yalıtımında kullanılır?
- A) Bakır levha
- B) Alüminyum levha
- C) Demir profil
- D) Çelik sac
- E) Cam yünü
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Cam yünü
Cam yünü ısıyı kötü iletir, yani yalıtkandır; bu yüzden yalıtımda kullanılır. Bakır, alüminyum ve demir gibi metaller ısıyı iyi ilettiği için yalıtım malzemesi olarak uygun değildir.
Kolay
6Sıcak bir yaz öğleden sonrası parkta güneş altında uzun süre kalmış metal bir bank ile ahşap bir bank bulunuyor. İki bankın sıcaklıkları eşit olsa da Kerem metal banka oturduğunda onu çok daha sıcak hissediyor. Bunun nedeni hangisidir?
- A) Metalin sıcaklığı ahşabınkinden kesinlikle yüksektir.
- B) Metal ısıyı vücuda ahşaptan daha hızlı iletir.
- C) Ahşap ısıyı vücuda metalden daha hızlı iletir.
- D) Metal, ahşaptan daha fazla soğukluk depolar.
- E) Ahşap güneşten hiç ısı almaz.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Metal ısıyı vücuda ahşaptan daha hızlı iletir.
Metal ısıyı iyi ilettiği için vücuda ahşaptan daha hızlı ısı aktarır ve daha sıcak hissedilir. Sıcaklıklar eşit verildiğinden farkı sıcaklıkla açıklamak yanlıştır.
Kolay
7Bir katı levhadan geçen ısının iletim hızını etkileyen etkenler listeleniyor. Aşağıdakilerden hangisi bu etkenlerden biri değildir?
- A) Levhanın yapıldığı maddenin cinsi
- B) Levhanın üretildiği fabrikanın uzaklığı
- C) Levhanın yüzey alanı
- D) Levhanın kalınlığı
- E) Levhanın iki yüzü arasındaki sıcaklık farkı
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Levhanın üretildiği fabrikanın uzaklığı
Isı iletim hızı maddenin cinsine, yüzey alanına, kalınlığa ve sıcaklık farkına bağlıdır. Levhanın nerede üretildiği bu etkenler arasında yer almaz.
Kolay
8Buzdolaplarının iç ve dış duvarları arasında köpük gibi bir yalıtım malzemesi bulunur. Bu malzemenin buzdolabındaki görevi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Dışarıdan buzdolabının içine ısı iletimini yavaşlatmak
- B) Buzdolabının içindeki ısıyı dışarıya hızla iletmek
- C) Buzdolabının içine soğukluk iletmek
- D) Buzdolabının içindeki havanın kütlesini artırmak
- E) Dışarıdan buzdolabının içine ısı iletimini hızlandırmak
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Dışarıdan buzdolabının içine ısı iletimini yavaşlatmak
Yalıtım malzemesi ısıyı kötü iletir; sıcak mutfak havasından soğuk iç bölmeye ısı geçişini yavaşlatır. Soğukluk diye iletilen bir enerji yoktur.
Kolay
9Mutfak tencerelerinin gövdesi çoğunlukla alüminyum ya da çelik gibi metallerden yapılır. Tencere gövdesi için metal seçilmesinin nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Metallerin ısıyı kötü iletmesi
- B) Metallerin ısıyı hiç iletmemesi
- C) Metallerin ısıyı iyi iletmesi
- D) Metallerin yalıtkan olması
- E) Metallerin ısıyı yalnız ışımayla aktarması
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Metallerin ısıyı iyi iletmesi
Metaller ısıyı iyi ilettiği için ocaktan gelen ısı yemeğe hızla aktarılır. Yalıtkan bir gövde ısının yemeğe ulaşmasını yavaşlatırdı.
Kolay
10Bir enerji verimliliği broşüründe, sıcaklıkları farklı iki ortam arasında birim zamanda aktarılan ısı miktarına özel bir ad verildiği yazıyor. Bu nicelik aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Öz ısı
- B) Isı sığası
- C) Erime ısısı
- D) Isı iletim hızı
- E) Denge sıcaklığı
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Isı iletim hızı
Sıcaklıkları farklı iki ortam arasında birim zamanda aktarılan ısı miktarına ısı iletim hızı denir. Öz ısı, birim kütlenin sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gereken ısıdır; zamanla ilgili değildir.
Kolay
11Aşağıdaki maddelerden hangisi ısıyı en hızlı iletir?
- A) Bakır
- B) Ahşap
- C) Cam yünü
- D) Hava
- E) Kuru kumaş
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Bakır
Bakır bir metaldir ve ısıyı çok iyi iletir. Ahşap, cam yünü ve hava ise ısıyı kötü ileten, yalıtkan maddelerdir.
Kolay
12Yeni yapılan bir apartmanda tek camlı pencereler yerine çift camlı pencereler takılıyor. Bu uygulamanın temel amacı aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Evden dışarıya ısı kaybını hızlandırmak
- B) Odaya giren güneş ışığını tamamen engellemek
- C) Pencerelerin ağırlığını azaltmak
- D) Evden dışarıya ısı kaybını yavaşlatmak
- E) Evin içindeki havanın yoğunluğunu artırmak
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Evden dışarıya ısı kaybını yavaşlatmak
Çift camlı pencereler ısı kaybını yavaşlatarak enerji tasarrufu sağlar. Isı kaybının hızlanması tersine daha fazla enerji harcanmasına yol açar.
Kolay
13Fizik dersinde öğretmen “yalıtkan madde” kavramını açıklıyor. Isı açısından yalıtkan madde aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Isıyı çok iyi ileten madde
- B) Isıyı kötü ileten madde
- C) Hiç iç enerjisi olmayan madde
- D) Sıcaklığı hiç değişmeyen madde
- E) Yalnız sıvı hâlde bulunan madde
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Isıyı kötü ileten madde
Yalıtkan madde ısıyı kötü ileten maddedir; hava, cam yünü ve ahşap örnek verilebilir. Her maddenin iç enerjisi vardır; yalıtkanlık bununla ilgili değildir.
Kolay
14Bir evin salonunda büyük, yatak odasında küçük bir pencere vardır. Pencerelerin camları aynı malzemeden ve aynı kalınlıktadır; iç ve dış ortam arasındaki sıcaklık farkı da aynıdır. Hangi pencereden dışarıya ısı iletim hızı daha büyüktür?
- A) Yatak odasındaki küçük pencereden
- B) İkisinden de eşit
- C) Hiçbirinden ısı iletilmez
- D) Hangisinin daha yüksekte olduğuna göre değişir
- E) Salondaki büyük pencereden
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Salondaki büyük pencereden
Diğer etkenler aynıyken yüzey alanı büyüdükçe ısı iletim hızı artar; büyük pencereden daha hızlı ısı kaybedilir. Hızların eşit olduğunu söylemek yüzey alanının etkisini yok saymaktır.
Kolay
15Isıyı iyi ve kötü ileten maddeleri birbirinden ayırmak için kullanılan, maddeler için ayırt edici olan nicelik aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Isı iletim katsayısı
- B) Kütle
- C) Hacim
- D) Isı sığası
- E) Sıcaklık
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Isı iletim katsayısı
Isı iletim katsayısı maddeler için ayırt edicidir; metallerin katsayısı büyük, havanın ve ahşabın katsayısı küçüktür. Isı sığası kütleye bağlı olduğundan ayırt edici değildir.
Kolay
16Bir belediye, evlerde duvar ve çatı yalıtımı yapılmasını teşvik ediyor. Aşağıdakilerden hangisi yalıtımın sonuçlarından biri değildir?
- A) Kışın ısınmak için daha fazla yakıt harcanması
- B) Enerji tasarrufu sağlanması
- C) Aile bütçesine katkı sağlanması
- D) Çevrenin korunmasına katkı sağlanması
- E) Evden dışarıya ısı kaybının yavaşlaması
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Kışın ısınmak için daha fazla yakıt harcanması
Yalıtım ısı kaybını yavaşlatır; bu sayede enerji tasarrufu sağlanır, aile bütçesi ve çevre korunur. Daha fazla yakıt harcanması yalıtımın değil, yalıtımsızlığın sonucudur.
Kolay
17Bir malzeme kataloğunda 25 °C'deki bazı maddelerin ısı iletim katsayıları veriliyor: Elmas (ametal): 2300 W/m · K Demir (metal): 80 W/m · K Cam: 0,8 W/m · K Cam yünü: 0,04 W/m · K Hava: 0,023 W/m · K Bu değerlere göre aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?
- A) Cam yünü, camdan daha iyi bir ısı iletkenidir.
- B) Hava, listedeki maddeler içinde en iyi ısı iletkenidir.
- C) Demir, listedeki maddeler içinde en iyi ısı yalıtkanıdır.
- D) Isı iletim katsayısı küçük olan bir madde ısıyı daha hızlı iletir.
- E) Ametal olan elmas, metal olan demirden daha iyi bir ısı iletkenidir.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Ametal olan elmas, metal olan demirden daha iyi bir ısı iletkenidir.
Bir maddenin ısı iletim katsayısı ne kadar büyükse madde ısıyı o kadar hızlı iletir. Listede katsayısı en büyük olan elmastır (2300 W/m · K); demirin katsayısı (80 W/m · K) bundan küçüktür. Genel olarak metallerin ısı iletim katsayıları büyük olsa da ısı iletim katsayısı en yüksek madde bir ametal olan elmastır. Katsayısı en küçük olan hava ve cam yünü ısıyı yavaş iletir; bunlar ısı yalıtkanıdır. Cam yününün katsayısı camınkinden küçük olduğundan cam yünü daha iyi iletken değil daha iyi yalıtkandır.
Kolay
18Dış duvarları straforla kaplanan bir evin sahibi, yalıtımın kışın evi daha sıcak tuttuğunu görüyor. Komşusu, "Yalıtım evi ısıtıyor; yazın bu ev dayanılmaz sıcak olur." diyor. Bir yaz günü dışarısı 38 °C iken evin içi klimayla 24 °C'de tutuluyor. Yalıtımın bu yaz günündeki etkisi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Duvarlarda ısı üretir; evin içi dışarıdan daha sıcak olur.
- B) Dışarıdan içeriye ısı iletimini yavaşlatır; ev daha kolay serin tutulur.
- C) Yalnız içeriden dışarıya ısı iletimini yavaşlatır; yazın etkisi olmaz.
- D) Dışarıdan içeriye ısı iletimini hızlandırır; klima daha çok çalışır.
- E) İç ve dış ortamın sıcaklıklarını eşitler; klimaya gerek kalmaz.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Dışarıdan içeriye ısı iletimini yavaşlatır; ev daha kolay serin tutulur.
Isı yalıtımı ısı üretmez; sıcaklıkları farklı iki ortam arasındaki ısı iletim hızını azaltır. Isı her zaman sıcaklığı yüksek olan ortamdan düşük olana iletilir. Kışın içerisi daha sıcak olduğundan yalıtım içeriden dışarıya ısı kaybını yavaşlatır. Yazın dışarısı (38 °C) içeriden (24 °C) sıcak olduğundan ısı dışarıdan içeriye iletilir; ısı iletim katsayısı düşük olan strafor bu iletimi de yavaşlatır. Böylece ev daha kolay serin tutulur ve klima daha az çalışır. Evlerin kışın sıcak, yazın serin kalması için duvarların yalıtılmasının nedeni budur.
Orta
19Bir pencere üreticisi aynı camdan yapılmış K, L ve M levhalarını sınıyor; her levhanın iki yüzü arasındaki sıcaklık farkı eşit tutuluyor. K'nin yüzey alanı A ve kalınlığı d, L'nin yüzey alanı 2A ve kalınlığı d, M'nin yüzey alanı A ve kalınlığı 2d'dir. Levhalardan geçen ısı iletim hızları arasındaki ilişki hangisidir?
- A) M > K > L
- B) L > K > M
- C) K = L = M
- D) K > L > M
- E) L > M > K
Cevabı göster
Doğru cevap: B) L > K > M
Isı iletim hızı yüzey alanı arttıkça artar, kalınlık arttıkça azalır; L'nin alanı en büyük, M'nin kalınlığı en büyük olduğundan L > K > M olur. K = L = M'yi seçen öğrenci, malzeme ve sıcaklık farkı aynı diye boyutların etkisini göz ardı etmiştir.
Orta
20Bir evin içi kış boyunca 22 °C'de tutuluyor. Ev sahibi, dış sıcaklığın 5 °C olduğu bir gün ile −5 °C olduğu başka bir günde kombinin daha uzun çalıştığı günü merak ediyor; iki günde de duvarlar ve pencereler aynıdır. Duvarlardan dışarıya ısı kaybı hangi gün daha hızlıdır ve neden?
- A) −5 °C olan gün; iç ve dış arasındaki sıcaklık farkı daha büyüktür.
- B) 5 °C olan gün; dış ortam daha sıcak olduğu için ısı kolay geçer.
- C) İki günde de eşit; duvarın malzemesi ve kalınlığı aynıdır.
- D) −5 °C olan gün; soğukta duvarın iletim katsayısı sıfırlanır.
- E) 5 °C olan gün; duvar sıcakken iletim katsayısı büyür.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) −5 °C olan gün; iç ve dış arasındaki sıcaklık farkı daha büyüktür.
Isı iletim hızı, iki ortam arasındaki sıcaklık farkı arttıkça artar; −5 °C'de fark 27 °C, 5 °C'de 17 °C olduğundan −5 °C olan gün kayıp daha hızlıdır. İki günde kaybın eşit olacağını düşünen öğrenci, iletim hızının yalnızca duvarın malzemesine ve kalınlığına bağlı olduğunu sanmıştır.
Ders videoları
MEB'in 9. sınıf Fizik örnek ders anlatımları. Tüm videolar (3)
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.