Demir, bakır ve kurşundan yapılmış özdeş bilyelerin kor ateşte 2 dakika bekletildiğini düşünelim

Soru : Demir, bakır ve kurşundan yapılmış özdeş bilyelerin Görsel 5.22’deki kor ateşte 2 dakika bekletildiğini düşünelim. Daha sonra üç ayrı özdeş kaba eşit miktarda çeşme suyu dolduralım. Bilyeleri ateşten alarak bu kaplara ayrı ayrı attığımızı varsayalım.
Bir iki dakika bekledikten sonra kaplardaki suyun sıcaklığını ölçtüğümüzde suların sıcaklıkları eşit olur mu? Neden?

Ödev cevabı kısaca : Suların sıcaklıkları eşit olmaz. Bu deneyde, demir, bakır ve kurşun gibi metallerin ısı iletkenlik özellikleri farklıdır. Demir, bakır ve kurşunun ısı iletkenlik sırası sırasıyla yüksektir. Yani, demir daha hızlı ısınırken, kurşun daha yavaş ısınır.

Bilyeler ateşte ısıtıldığında, her bir bilyenin sıcaklığı artar. Ancak, bu sıcaklık artışı metallerin farklı ısı iletkenlik özellikleri nedeniyle farklı hızlarda gerçekleşir.

Kaplardaki su, bilyelerin atılmasından sonra bilyelerin sıcaklığını emmeye başlar. Demir bilye daha yüksek ısı iletkenliğine sahip olduğu için suyu daha hızlı ısıtır. Bakır bilye, demire göre daha yavaş ısı iletkenliğine sahip olduğundan suyu daha yavaş ısıtır. Kurşun bilye ise en düşük ısı iletkenliğine sahip olduğundan suyu en yavaş ısıtır.

Sonuç olarak, suların sıcaklıkları eşit olmaz. Demir bilye ile dolu kap daha yüksek bir sıcaklığa sahip olurken, bakır ve kurşun bilyeleri içeren kaplardaki su daha düşük sıcaklıklarda kalır.