Isıl Denge ve Çubukların Genleşmesi

PhysicsIsı ve Sıcaklık (Genleşme)ZorYKS

Yayınlanma:

3. İlk boyları ve kalınlıkları eşit farklı sıcaklıklardaki X, Y ve Z çubukları ısıca yalıtılmış ortamda şekildeki gibi eşkenar üçgen oluşturacak şekilde bir araya getiriliyor. X, Y ve Z çubukları sadece kendi aralarında ısı alışverişi yaptıklarına göre ısıl dengeye ulaşıldığında çubukların görünümü; Şekil I, Şekil II ve Şekil III'te verilenlerden hangileri gibi olabilir? A) Yalnız III B) I ve II C) II ve III D) I ve III E) I, II ve III

Soruda görsel içerik var: Üst kısımda X, Y ve Z çubuklarının birleşerek oluşturduğu bir eşkenar üçgen gösterilmektedir. Alt kısımda ise ısıl denge sonrası durumu temsil eden üç farklı üçgen konfigürasyonu (Şekil I, II, III) sunulmuştur. Şekil I, başlangıçtaki gibi eşkenar üçgeni korumaktadır. Şekil II, 120-30-30 derecelik açıları olan bir ikizkenar üçgendir. Şekil III, 60-70-50 derecelik açıları olan bir çeşitkenar üçgendir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Sümeyye. Bu soruda, başlangıçta boyları ve kalınlıkları eşit, fakat sıcaklıkları farklı X, Y ve Z çubuklarının oluşturduğu sistemin ısıl denge durumundaki şeklini inceleyeceğiz.

Isıl Denge ve Genleşme

2
Adım 2

Çubuklar sadece kendi aralarında ısı alışverişi yapıyorlar. Bu süreçte sıcaklıkları farklı olduğu için biri ısı alırken diğeri veya diğerleri ısı verecektir.

Isı Alışverişi ve Sıcaklık Değişimi

$$Q_{\text{alınan}} = Q_{\text{verilen}}$$
3
Adım 3

Isıl dengeye ulaşıldığında, tüm çubukların son sıcaklıkları birbirine eşit olur. Bu ortak sıcaklığa te son diyelim.

$$T_{\text{son}} = T_X' = T_Y' = T_Z'$$
4
Adım 4

Şimdi her bir çubuğun son boyunu belirleyen formülü hatırlayalım. Bir çubuğun boyundaki değişim, ilk boy, genleşme katsayısı ve sıcaklık değişimine bağlıdır.

$$\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T$$
5
Adım 5

Burada çubukların ilk boyları olan L sıfırlar eşittir. Ancak çubukların aynı maddeden yapıldığına dair bir bilgi verilmemiştir. Dolayısıyla, genleşme katsayıları olan alfa değerleri birbirinden farklı olabilir.

* Genleşme katsayıları: $\alpha_X, \alpha_Y, \alpha_Z$ farklı olabilir.

6
Adım 6

Genleşme katsayıları ve sıcaklık değişimleri farklı olabildiği için, son boylar olan L X, L Y ve L Z değerleri de her türlü ilişkiye sahip olabilir.

Çubukların Son Boyları

$$L_X = L_0(1 + \alpha_X \Delta T_X)$$
$$L_Y = L_0(1 + \alpha_Y \Delta T_Y)$$
$$L_Z = L_0(1 + \alpha_Z \Delta T_Z)$$
7
Adım 7

Tek sınırımız, bu çubukların uç uca birleşerek fiziksel olarak bir üçgen oluşturabilmesidir. Yani üçgen eşitsizliğini sağlamaları gerekir.

8
Adım 8

Şimdi verilen şekilleri tek tek inceleyelim. Şekil birde çubuklar yine bir eşkenar üçgen oluşturmuştur. Yani tüm açılar altmış derecedir.

Şekil I Analizi

$$L_X = L_Y = L_Z$$

Çözümün devamı Solvi’de

7 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
Isı ve Sıcaklık (Genleşme)
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