9. Sınıf Fizik · 4. Ünite: Enerji
Isı Aktarım Yolları ve Isı İletim Hızı
Çayı karıştırdığın metal kaşığın sapı ısınır, kalorifer odanın her yerini ısıtır, Güneş milyonlarca kilometre öteden bizi ısıtır. Üç olayda da enerji sıcak yerden soğuk yere gider, ama bunu üç farklı yolla yapar. Bu konuda ısı aktarım yollarını niteliklerine göre ayırıp sınıflayacak, günlük deneyimlerinden yola çıkarak katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenleri bulacak ve bu bilgiyi yalıtım gibi uygulamalarda kullanacaksın.
Kazanımlar
- FİZ.9.4.5.a. Isı aktarım yollarının (iletim, konveksiyon, ışıma) niteliklerini (ortam gerekliliği, maddenin yer değiştirmesi) belirler.
- FİZ.9.4.5.b. Isı aktarım yollarını benzerlik ve farklılıklarına göre ayrıştırır, benzerliklerine göre gruplandırır ve adlandırır.
- FİZ.9.4.6.a. Katı maddelerde ısı iletim hızıyla ilgili günlük hayattaki deneyimlerini gözden geçirir.
- FİZ.9.4.6.b. Katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenleri (madde cinsi, kesit alanı, uzunluk, sıcaklık farkı) çıkarım yoluyla belirler ve çıkarımlarını yalıtım örnekleriyle değerlendirir.
Konu anlatımı
1. Isı nasıl yol alır?
2. İletim, konveksiyon ve ışıma
3. Nitelikleri karşılaştırıp sınıflamak
4. Katı maddelerde ısı iletim hızı
5. Yalıtım ve günlük hayat
6. Çözümlü örnekler (nitel)
7. Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları
Anahtar terimler
- İletim (kondüksiyon)
- Taneciklerin yer değiştirmeden titreşip çarpışmasıyla ısının madde içinde yayılması; en çok katılarda görülür.
- Konveksiyon (taşınım)
- Isının, ısınan akışkanın (sıvı ya da gaz) yer değiştirmesiyle taşınması.
- Işıma (radyasyon)
- Isının elektromanyetik dalgalarla, madde gerekmeden (boşlukta da) yayılması.
- Isı iletim hızı
- Birim zamanda iletilen ısı miktarı; madde, kesit alanı, sıcaklık farkı ve uzunluğa bağlıdır.
- Isı iletkeni ve yalıtkanı
- Isıyı iyi ileten madde (bakır, alüminyum) ve çok zor ileten madde (cam, tahta, strafor, hava).
- Kesit alanı
- Isının geçtiği çubuğun enine kesit yüzeyi; büyüdükçe iletim hızı artar.
- Isı yalıtımı
- Isı iletim hızını küçülterek ısı kaybını ya da kazancını azaltma.
- Akışkan
- Sıvı ve gazların ortak adı; konveksiyon bu maddelerde gerçekleşir.
Örnek soru
Aşağıdaki olaylardan hangisinde ısı aktarımı ışıma yoluyla gerçekleşir?
- Sıcak çaya daldırılan metal kaşığın sapının ısınması
- Kaynayan çaydanlıkta suyun alttan yukarı dolaşması
- Kalorifer üstündeki havanın yükselip odayı ısıtması
- Güneş'ten çıkan enerjinin uzay boşluğundan geçerek Dünya'ya ulaşması
- Ütünün ısınan tabanından kumaşa ısı geçmesi
Doğru cevap: D
Çözüm
1. Işıma, elektromanyetik dalgalarla olur ve madde gerektirmez; boşlukta da gerçekleşir.
2. Güneş ile Dünya arasında büyük ölçüde boşluk vardır; enerji ışımayla taşınır.
3. A ve E şıkları iletim (katıda temas), B ve C şıkları ise konveksiyon (akışkanın yer değiştirmesi) örneğidir.
Doğru cevap: D.