Buz ve Esnek Balonun Isıl Dengesi

PhysicsFluid Mechanics and ThermodynamicsZorYKS

Yayınlanma:

2. Şekildeki kapalı kaptaki gaz, buz, su ve ipe bağlı esnek balon ısıl dengededir. Sistemini sıcaklığı değişmeden buzun tamamı eritilirse

I. Su yüksekliği h artar.

II. Balonun bağlı olduğu ipteki gerilme kuvveti T artar.

III. Suyun K noktasına yaptığı basınç azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Soruda görsel içerik var: Bir kap içerisinde su, suyun üstünde yüzen bir parça buz, kaptaki gaz, ve suyun içine daldırılmış, iple zemine bağlı bir esnek balon bulunmaktadır. 'h' değeri suyun toplam seviyesini göstermektedir. K noktası kaptaki suyun iç seviyesinde bir noktadır.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Armağan, bu soruda kapalı bir kaptaki ısıl denge durumunu ve buzun erimesinin sisteme etkilerini inceleyeceğiz.

Isıl Denge ve Basınç Analizi

2
Adım 2

Kaptaki buzun tamamı sıcaklık değişmeden eritiliyor. Bildiğin gibi buz, suyun içinde yüzerken hacminin bir kısmı suyun dışında kalır.


Buzun Erimesi Durumu

3
Adım 3

Buz kendi sıvısı içinde yüzerken eridiğinde, kapladığı hacim kadar su oluşturur. Bu nedenle net su yüksekliği olan h, başlangıçta değişmez gibi görünür.

$$V_{batan} = V_{oluşan \; su}$$
4
Adım 4

Ancak burada kritik bir nokta var. Buzun üzerinde bir miktar gaz basıncı bulunmaktadır. Buz eridiğinde gazın hacmi nasıl değişecek?


Gaz Hacmi ve Basınç Analizi

5
Adım 5

Buzun suyun dışındaki hacmi yok olduğu için sistemdeki gazın hacmi biraz artacaktır. Kabın toplam hacmi sabit olduğuna göre, gazın hacmi arttığı için gazın basıncı düşer.

$$V_{gaz} \uparrow \implies P_{gaz} \downarrow$$
6
Adım 6

Esnek balonun iç basıncı, dışındaki toplam basınca eşittir. Gaz basıncı azaldığı için balonun üzerindeki toplam basınç azalır.

$$P_{balon} = P_{sıvı} + P_{gaz}$$
7
Adım 7

Basınç azaldığında esnek balonun hacmi, yani ve balon artar. Balon şişecektir.

8
Adım 8

Balonun hacminin artması, su içinde daha fazla yer kaplaması demektir. Bu durum su yüksekliğini yukarı iter. Yani birinci öncüldeki h yüksekliği artar ifadesi doğrudur.

1. Su yüksekliği h artar. ✅

Çözümün devamı Solvi’de

8 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Fluid Mechanics and Thermodynamics
Zorluk
Zor
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir