ISI GEÇİŞİ 1.Şekilde görülen patates örneğinden yola çıkarak ısı geçişini kısaca açıklayınız. Bir cisim, farklı sıcaklıkta bir ortama bırakıldığı zaman cisimle onu çevreleyen ortam arasında ısıl denge oluşana kadar başka deyişle her ikisi de aynı sıcaklığa erişinceye kadar, bir enerji geçişi olur. Bu enerji geçişinin yönü her zaman daha yüksek sıcaklıktaki cisimden daha düşük sıcaklıktaki cisme doğrudur. Şekil de görülen sıcak patates örneğinde, patatesten ortama her ikisinin sıcaklığı eşit olana kadar bir enerji geçişi söz konusudur. Sıcaklık eşitliği sağlandığı zaman enerji geçişi de durur.Bu örnekte enerji geçişi, ısı geçişi olarak gerçekleşmiştir.
2.Isı ne demektir ?Açıklayınız. Isı, iki sistem arasında (veya sistemle çevre arasında) sıcaklık farkından dolayı gerçekleşen enerji geçişi olarak tanımlanmıştır. 3. Isı geçişi kaç şekilde gerçekleşir? Yazınız. 1.İletim (kondüksiyon)
2.Taşınım (konveksiyon)
3.Işınım (radyasyon)
4. Isı İletimi (Kondüksiyon) ne demektir ? Açıklayarak formülize ediniz. İletim, maddenin enerjisi çok olan moleküllerinden enerjisi daha az olan moleküllerine, yakın etkileşim sonucu geçen enerjidir.
Bağıntıdaki “eksi” işareti, ısı akışının, sıcaklığın azalma yönünde olduğunu gösterir. Problem çözümünde bu işaret “artı” olarak alınmalıdır. 5.Isı iletim katsayısı nedir? Açıklayınız. Isı iletim katsayısı maddenin ısı iletme yeteneğinin bir ölçüsüdür. 6.Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin ısı iletim katsayıları verilmiştir. Madde Ticari bakır Alüminyum Demir Kazan sacı Cam Su (sıvı) Tahta Hava
Isı iletim katsayısı (W/mK) k 372 229 58 52 0,8-1,5 0,5 0,17 0,023
7. 2 cm kalınlığında bakır levhanın iç yüzey sıcaklığı 38 ºC ve dış yüzey sıcaklığı 35 ºC’dir. Levha 40cm×40cm’lik parçasından birim zamanda geçen ısı enerjisi ne kadardır? (Isı iletim katsayısı:372 W/m 2K) VERİLENLER:
8. Isı Taşınımı (Konveksiyon) ne demektir ? Açıklayarak formülize ediniz. Taşınım, katı bir yüzeyle onunla temas eden hareketli sıvı veya gaz kütlesi arasında gerçekleşir, iletimle akışkan hareketinin ortak bir sonucudur.
9.Doğal taşınım ve zorlanmış taşınım ne demektir? Açıklayınız. Taşınıma neden olan akış, kaldırma kuvvetlerinin etkisiyle oluşmuşsa taşınım doğal taşınım diye adlandırılır. Taşınıma neden olan akış eğer pompa, fan, rüzgâr veya benzeri bir zorlayıcı etkene bağlı ise taşınım zorlanmış taşınım diye adlandırılır. 10.Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin ısı taşınım katsayıları verilmiştir. Gazlarda doğal taşınım Sıvılarda doğal taşınım Gazlarda zorlanmış taşınım Sıvılarda zorlanmış taşınım Kaynama ve yoğuşma
2-25 50-1000 25-250 50-20000 2500-100000
h (W/m²K)
11.Yüzey sıcaklığı 90 ºC olan bir radyatör peteği, 4 m²lik bir ısıtma yüzeyine sahip olup yüzeye komşu olan ısıttığı havanın sıcaklığı da 18 ºC olduğuna göre doğal taşınım için birim zamandaki ısı geçişini hesaplayınız. (Isı taşınım katsayısı: 10 W/m2K) VERİLENLER:
12. Işınım (Radyasyon) ne demektir ? Açıklayarak formülize ediniz. Işınım, atom veya moleküllerin elektron düzenlerindeki değişiklik sonucunda maddeden yayılan elektromanyetik Işınım, atom veya moleküllerin elektron düzenlerindeki dalgalar hâlinde enerji geçişidir. İletim ve taşınımdan farklı değişiklik sonucunda maddeden yayılan elektromanyetik olarak ışınımla ısı geçişi cisimler arasında boşluk olması dalgalar hâlinde enerji geçişidir. durumunda da vardır. Işınımla ısı geçişi ışık hızında gerçekleşir. Güneş enerjisinin yeryüzüne erişimi ışınıma en güzel bir örnektir.
13.Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin 300 K’de yayma oranları verilmiştir. Madde Yayma katsayısı (ε) Alüminyum folyo 0,07 Parlatılmış bakır 0,03 Parlatılmış altın 0,03 Parlatılmış gümüş 0,02 Parlatılmış paslanmaz çelik 0,17 Siyah boya 0,98 Beyaz boya 0,90 Beyaz kâğıt 0,92-0,97 Asfalt kaldırım 0,85-0,93 Kırmızı tuğla 0,93-0,96 İnsan derisi 0,96 Tahta 0,82-0,92 Toprak 0,96 Su 0,96 Bitki örtüsü 0,92-0,96 14.Tahta bir cisim, 100 ºC’de 7 m × 5 m boyutlarında iken birim zamanda ne kadar ışınım enerjisi yayar? (Yüzeyin yayma oranı:0,82) VERİLENLER:
15. 1,5 cm kalınlığında alüminyum levhanın iç yüzey sıcaklığı 25 ºC ve dış yüzey sıcaklığı 21 ºC’dir. Levha 30 cm × 30 cm’lik parçasından birim zamanda geçen ısı enerjisi kaç kW’tır? A) 3,874 kW
B) 8,244 kW
C) 7,249 kW
D) 4,766 kW
16. Yüzey sıcaklığı 85 ºC olan bir radyatör peteği, 4 m²lik bir ısıtma yüzeyine sahip olup yüzeye komşu olan ısıttığı havanın sıcaklığı da 23 ºC, h=8W/m²K olduğuna göre doğal taşınım için birim zamandaki ısı geçişi kaç kW’tır? A) 1,467 kW
B) 1,874 kW
C) 1,243 kW
D) 1,984 kW
17. Parlatılmış bakır 600 K sıcaklıkta, 60 m²lik yüzeye sahip iken birim zamanda kaç kW ışınım enerjisi yayar? A) 13,226 kW
B) 14,646 kW
C) 12,857 kW
D) 11,402 kW
18. Aşağıdakilerden hangisi ısının bir geçiş biçimidir? A) Endüksiyon
B) Konfeksiyon
C) Kondüksiyon
D) Konjeksiyon