Kitaptaki Soru Metni ve Verilenler
3. ÜNİTE Şekil 3.7: Tuzlu suyun iyonlarına ayrılması Sıvılarda elektrik akımı, sıvı içindeki iyonlar aracılığıyla gerçekleşir. Şekil 3.7’de tuz ile sudan oluşan bir çözelti gösterilmektedir. Bu çözelti anot ve katot elokt rotlar aracılığı ile üretece bağlandığında tuz, pozitif yüklü sodyum (Na+) iyon ları ile negatif elektrik yüklü klor (Cl–) iyonlarına ayrılır. Pozitif yüklü iyonların (katyonlar) negatif kutba (katot), negatif yüklü iyonların (anyonlar) pozitif kutba (anot) doğru hareket etmesiyle elektrik akımı oluşur. Normal koşullarda gazlar, elektriği iletmez ancak düşük basınç ve yüksek sıcaklık altında iletken hâle gelebilir. Bunun temel nedeni, gaz atomlarının veya moleküllerinin birbirinden uzakta olması ve serbest elektronlarının bulun mamasıdır. Bununla birlikte düşük basınç ve yüksek sıcaklık altında gaz atom larındaki elektronlar koparak serbest hâle geçebilir. Bu serbest elektronlar veya iyonlar, gazın elektrik akımını iletmesini sağlar. Bu durum, neon ve flore san lambalar gibi aydınlatma araçları ile plazma televizyonlarında gözlemlenir. Çözüm Elektrik akımı, yük ve zaman arasındaki ilişkiyi veren 𝐼𝐼= 𝑞𝑞 𝑡𝑡 matematiksel modeli kullanılarak A, B, C ve D tüplerindeki tüm yükler işaretlerine bakılmaksızın toplanır. Bu durumda A tüpünde 1 pozitif ve 2 negatif iyon hareket ettiğinden toplam iyon 3 birim, B tüpünde 3 negatif iyon hareket ettiğinden toplam iyon 3 birim, C tüpünde 2 pozitif ve 2 negatif iyon hareket ettiğinden toplam iyon 4 birim, D tüpünde 2 pozitif ve 1 negatif iyon hareket ettiğinden toplam iyon 3 birim olur. Elektrik akımı birim zamanda iletkenin kesitinden geçen elektrik yükü miktarıyla doğru orantılı oldu ğundan tüplerden geçen elektrik akımları arasındaki ilişki, IC > IA = IB = ID şeklindedir. Bir laboratuvarda çözelti içerisindeki elektrik akımının nasıl oluştuğunu belirlemek ama cıyla tasarlanan deneyde içlerinde farklı iletken çözeltiler bulunan A, B, C ve D tüpleri kullanıl maktadır. Bu tüplerden aynı zamanda geçen pozitif ve negatif yüklü iyonlar yandaki şekilde gösterilmektedir. Buna göre tüplerde oluşan IA, IB, IC ve ID elektrik akımlarını hesaplayarak karşılaştırınız. Örnek A C B D Anot (+) Üreteç Tuzlu su Katot (-)
Ayrıntılı Adım Adım Çözüm
Fiziksel anlamda iş: W = F · Δx (kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımı) bağıntısıyla hesaplanır.
Kinetik enerji E_k = ½ m·v², yer çekimi potansiyel enerjisi E_p = m·g·h formülüyle bulunur. Sürtünmesiz ortamlarda toplam mekanik enerji (E_mekanik = E_k + E_p) korunur. Güç ise birim zamanda yapılan iştir (P = W / t).
