Soru:
Kütlesi 50 gram olan saf bir buz parçası ısıtılıyor ve ısı-sıcaklık grafiği çiziliyor. Buzun sıcaklığı -10°C'den başlayıp, 110°C'de sona eriyor.
- Buzun öz ısısı (cbuz): 0,5 cal/g°C
- Suyun öz ısısı (csu): 1 cal/g°C
- Buharın öz ısısı (cbuhar): 0,48 cal/g°C
- Erime ısısı (Le): 80 cal/g
- Buharlaşma ısısı (Lb): 540 cal/g
Buna göre, bu süreçte maddeye toplamda kaç kcal ısı verilmiştir?
Çözüm:
💡 Toplam ısıyı bulmak için grafiğin tüm bölümlerinde verilen ısıları ayrı ayrı hesaplayıp toplamalıyız.
- ➡️ 1. Bölge (Katı ısınması): Q1 = m * cbuz * ΔT = 50 g * 0,5 cal/g°C * (0 - (-10))°C = 50 * 0,5 * 10 = 250 cal
- ➡️ 2. Bölge (Erime): Q2 = m * Le = 50 g * 80 cal/g = 4000 cal
- ➡️ 3. Bölge (Sıvı ısınması): Q3 = m * csu * ΔT = 50 g * 1 cal/g°C * (100 - 0)°C = 50 * 1 * 100 = 5000 cal
- ➡️ 4. Bölge (Buharlaşma): Q4 = m * Lb = 50 g * 540 cal/g = 27000 cal
- ➡️ 5. Bölge (Gaz ısınması): Q5 = m * cbuhar * ΔT = 50 g * 0,48 cal/g°C * (110 - 100)°C = 50 * 0,48 * 10 = 240 cal
- ➡️ Toplam Isı: Qtoplam = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 250 + 4000 + 5000 + 27000 + 240 = 36490 cal
- ➡️ Sonucu kcal'ye çevirelim: 36490 cal = 36,49 kcal ≈ 36,5 kcal
✅ Maddeye verilen toplam ısı yaklaşık 36,5 kcal'dir.
