Soru:
2 kW gücündeki bir elektrikli su ısıtıcısı, 1 litre (1 kg) suyun sıcaklığını 20°C'den 90°C'ye çıkarıyor. Bu işlemin tamamlanması teorik olarak en az kaç saniye sürer? (csu = 4200 J/kg°C, Isı kaybı yoktur.)
Çözüm:
💡 Elektrikli cihazın yaptığı iş, suyu ısıtmak için gerekli olan ısı enerjisine eşittir. \( P = \frac{Q}{t} \) formülünü kullanacağız.
- ➡️ 1. Adım: Suyu ısıtmak için gerekli ısı enerjisini (Q) bulalım.
\( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \)
\( Q = 1 \ \text{kg} \cdot 4200 \ \text{J/kg°C} \cdot (90 - 20) \ \text{°C} \)
\( Q = 4200 \cdot 70 = 294000 \ \text{J} \)
- ➡️ 2. Adım: Güç formülünü zamanı (t) çekecek şekilde düzenleyelim.
\( P = \frac{Q}{t} \implies t = \frac{Q}{P} \)
- ➡️ 3. Adım: Birimleri kontrol edip işlemi yapalım. Güç 2 kW = 2000 W'dır.
\( t = \frac{294000 \ \text{J}}{2000 \ \text{W}} = 147 \ \text{s} \)
✅ Suyun istenen sıcaklığa ulaşması teorik olarak en az 147 saniye sürer.
