9. Sınıf Fizik — MEB Ders Kitabı Cevapları

9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları Sayfa 253

b) Isı yalıtımı amacıyla binalar ısı iletim katsayısı düşük olan malzemelerle kaplanır.c) Kışın soğuk günlerde iç ve dış ortam arası sıcaklık farkının büyük olması nedeniyle evler zor ısınır.

Soru: Aşağıda verilen cümlelerdeki boşluklara uygun ifadeleri yazınız.

• Cevap:

a) Duvar kalınlığı fazla olan binalar kışın sıcak, yazın serin kalır.b) Isı yalıtımı amacıyla binalar ısı iletim katsayısı düşük olan malzemelerle kaplanır.c) Kışın soğuk günlerde iç ve dış ortam arası sıcaklık farkının büyük olması nedeniyle evler zor ısınır.

Performans Görevi

Beklenen Performans: Termos Tasarımı Yapma ve Rapor Sunma Değerlendirme: Dereceli Puanlama Anahtarı, Öz Değerlendirme Formu

Soru: Ünite sürecinde ısı yalıtımıyla ilgili edindiğiniz bilgilerden yararlanarak bir termos tasarımı yapınız. Ürününüzü uygun malzemeler kullanarak modelleyebilir veya dijital yazılımlar kullanarak tasarlayabilirsiniz. Hazırladığınız ürünü sınıf arkadaşlarınızla paylaşınız.

Çalışma Sürecinde Dikkat Edilecek Hususlar

1. Problem durumunu tanımlayınız.

• Termos tasarımınızın amacını ve hangi gereksinimleri karşılayacağını belirtiniz.

2. Bilgi toplayınız.

Termos üretiminde kullanacağınız malzemeleri ve yalıtım tekniklerini ünite sürecinde edindiğiniz bilgilerden yola çıkarak belirleyiniz.

• Kullanmayı planladığınız her malzemenin ısı tutma, dayanıklılık, taşınabilirlik, kullanışlılık, maliyet gibi etmenlerini göz önünde bulundurunuz.
• İlgili malzemelerin çevreye etkilerinin neler olabileceğini tartışınız.

3. Fikir geliştiriniz.

• Termosunuz için bir tasarım planı geliştiriniz.
• Tasarımınızı ideal hâle getirmek için çeşitli yalıtım malzeme ve düzenekleri ile denemeler yapınız.
• Tasarım sürecinizi çizim, grafik ve hesaplamalar da dâhil olmak üzere kaydediniz.

4. Prototip geliştiriniz.

• Geliştirdiğiniz fikre uygun olarak termosunuzun modelini tasarlayıp termosunuzu hazır hâle getiriniz.

5. Ürünü test ediniz.

• Termosunuzun yalıtım durumunu ve kullanışlılığını test ediniz. Varsa yanlışlarınızı düzeltiniz.

6. Ürünü sununuz.

• Termos tasarımınızı sınıf arkadaşlarınıza sergilemek için bir sunum veya gösteri hazırlayınız.
• Termos tasarımınız ve özellikleriyle ilgili olarak sınıf arkadaşlarınızdan ve öğretmeninizden gelecek soruları yanıtlamaya hazırlıklı olunuz.

7. Çalışmanızı raporlandırınız.

• Projenin başlangıcından itibaren her aşamada neler yaptığınızı maddeler hâlinde yazınız.
• Projenin her bir malzemesinin ayrı ayrı maliyetini belirterek en sona toplam maliyeti yazınız.

Görevinizin sonunda “Öz Değerlendirme Formunu doldurunuz.

• Cevap:

Termos Tasarımı ve Raporu

1. Problem Durumunun Tanımlanması

Termos tasarımımızın amacı, sıcak ve soğuk sıvıları uzun süre sabit sıcaklıkta tutabilen bir yalıtım sistemi geliştirmektir. Gereksinimler arasında ısı kaybını en aza indirmek, taşınabilirlik sağlamak, dayanıklı ve çevre dostu malzemeler kullanmak yer almaktadır.

2. Bilgi Toplama

Kullanılacak malzemeler ve yalıtım teknikleri şunlardır:

• İç Gövde: Paslanmaz çelik veya cam (ısıyı iyi korur ve dayanıklıdır).
• Yalıtım Katmanı: Vakumlu çift katman veya poliüretan köpük (ısı iletimini azaltır).
• Dış Kaplama: Plastik veya metal (dayanıklılığı artırır ve taşınabilirliği kolaylaştırır).
• Kapak: Sızdırmaz silikon contalı kapak (ısı kaybını önler).
• Ekstra Koruma: Kauçuk taban (darbeye karşı koruma sağlar).

Çevresel etkiler açısından, geri dönüştürülebilir malzemeler tercih edilerek sürdürülebilirlik sağlanabilir. Plastik yerine bambu kaplama gibi doğa dostu malzemeler kullanılabilir.

3. Fikir Geliştirme

Tasarım aşamasında aşağıdaki fikirler geliştirildi:

• Vakumlu çift katmanlı yapı kullanılarak ısı kaybının minimize edilmesi.
• Kapakta ekstra yalıtım sağlayan kauçuk contaların eklenmesi.
• Dış yüzeyin ergonomik olması ve taşıma kolaylığı sağlaması.
• Alt kısma kaymaz kauçuk taban eklenmesi.

Tasarım süreci çizim ve hesaplamalarla desteklenerek geliştirilmiştir.

4. Prototip Geliştirme

Geliştirilen fikre uygun olarak termos modeli şu şekilde oluşturulmuştur:

• Paslanmaz çelik iç katmanlı ve vakumlu çift duvarlı yapı
• Kauçuk destekli kaymaz taban
• Silikon sızdırmaz kapak ve çift kilitleme mekanizması
• Dış yüzeyde doğal bambu kaplama

5. Ürünü Test Etme

Test sürecinde aşağıdaki yöntemler kullanılmıştır:

• Kaynar su eklenerek ısı kaybı süresi ölçüldü (12 saat sıcak, 24 saat ılık koruma sağlandı).
• Buzlu su ile soğuk yalıtımı test edildi (24 saat boyunca soğuk kaldı).
• Düşme testleri yapılarak dayanıklılık test edildi (Çatlama veya sızıntı olmadı).

Gerekli düzeltmeler yapılarak tasarım daha iyi hale getirildi.

6. Ürünün Sunulması

• Tasarımın işleyişi ve avantajları sınıfta anlatıldı.
• Farklı termos modelleriyle karşılaştırmalar yapıldı.
• Isı kaybı grafikleriyle test sonuçları sunuldu.

7. Çalışmanın Raporlanması

Aşamalar aşağıdaki gibi özetlendi:

1. Araştırma yapıldı ve en iyi yalıtım malzemeleri belirlendi.
2. Çizimler ve tasarım detayları oluşturuldu.
3. Malzemeler temin edilerek prototip geliştirildi.
4. Ürün test edilerek hatalar giderildi.
5. Sunum hazırlanarak sınıfta paylaşıldı.

Maliyet Analizi

Termosun üretiminde kullanılan malzemelerin maliyeti hesaplandığında, paslanmaz çelik iç katman için 100 TL, poliüretan köpük yalıtım için 50 TL, bambu dış kaplama için 40 TL, silikon kapak için 30 TL ve kauçuk taban için 20 TL harcanmıştır. Bu hesaplamalar sonucunda toplam üretim maliyeti 240 TL olarak belirlenmiştir. Bu maliyet, kullanılan malzemelerin kalitesine ve termosun uzun vadeli kullanım avantajlarına göre ekonomik bir seçenek sunmaktadır.

Sonuç

Bu proje sayesinde ısı yalıtımı ve termos teknolojisi hakkında detaylı bilgiler edinildi. Geri dönüştürülebilir malzemeler kullanılarak çevre dostu ve verimli bir termos üretildi. Test sonuçlarına göre ürün başarılı bir şekilde sıcak ve soğuk koruma sağladı. Proje sürecinin sonunda öz değerlendirme formu doldurularak eksiklikler belirlendi ve geliştirilebilecek yönler not alındı.