Aşağıdaki özkütle-hacim grafiklerinden hangisi, sabit sıcaklıktaki saf bir sıvıya ait olabilir?

[MELISA_BERRA_AYDIN]

2. Cevaplarınızı, cevap kağıdının Fen Bilimleri Testi için ayrılan kıs…

3. Aşağıdaki özkütle-hacim grafiklerinden hangisi, sabit sıcaklıktaki saf bir sıvıya ait olabilir?

A) Özkütle
0 Hacim

B) Özkütle
0 Hacim

C) Özkütle
0 Hacim

D) Özkütle
0 Hacim

E) Özkütle
0 Hacim

[kompiter]

Kısa cevap

Doğru cevap: B şıkkı. Sabit sıcaklıktaki saf bir sıvı için özkütle hacme bağlı değişmez, bu yüzden grafik yatay bir doğru olur.

Neden?

• Özkütle (yoğunluk) tanımı \rho = \dfrac{m}{V} .
• Aynı madde için farklı miktarlar (farklı m ve V) alındığında m ile V aynı oranda değişir; bu yüzden \rho sabit kalır. Bu nedenle özkütle–hacim grafiği sabit bir yatay doğru olmalıdır.
• Ayrıca soruda sabit sıcaklıkta, saf sıvı denildiği için; sıvıların sıkıştırılabilirliği çok küçük olduğundan ve madde türü sabit olduğunda yoğunluk pratikte sabittir.

Diğer seçeneklerin neden yanlış olduğu

• D ve E: Eğilimli doğrular, özkütlenin hacme bağlı olarak artıp azalacağını gösterir; bu, aynı saf sıvı için beklenmez.
• A: doğrusal artış/azalış gösteriyorsa yine yanlış; aynı madde için yoğunluğun sabit olması gerekir.
• C: dikey doğru hacim sabitken yoğunluğun farklı değerler alacağını gösterir; fiziksel olarak imkânsızdır (aynı hacim ve farklı yoğunluklar olamaz).

Not

Gerçekte çok yüksek basınç değişimlerinde veya sıcaklık değişirse sıvı yoğunluğu hafifçe değişir; ancak soru sabit sıcaklık ve saf sıvı varsaydığı için yoğunluğun sabit olduğu kabul edilir.

TERİMLER:

Özkütle (Yoğunluk): Bir cismin birim hacmindeki kütlesi, \rho = \dfrac{m}{V} .