Hal değişim grafikleri (Isı-Sıcaklık)

Aşağıdaki ısı-sıcaklık grafiği, 10 gram kütleli saf bir maddenin soğumasına aittir. Grafikte D-E aralığında madde gaz haldedir ve 200 cal ısı kaybetmiştir. Maddenin kaynama sıcaklığı 80°C olduğuna göre, buharının öz ısısı (c_buhar) kaç cal/g°C'dir?

(Grafikteki sıcaklık değerleri: D noktası=120°C, E noktası=80°C)

💡 D-E bölümü, maddenin gaz halde soğuduğu yani sıcaklığının düştüğü bölümdür. Burada verilen ısı, sıcaklık değişimi için harcanır.

• ➡️ Gaz halindeki bir maddenin sıcaklık değişimi için verilen/alan ısı formülü: Q = m * c_buhar * |ΔT|
• ➡️ Soruda verilenler:
  • m = 10 g
  • Q = 200 cal (Kaybedilen ısı, bu nedenle mutlak değer olarak alırız)
  • T_ilk = 120°C, T_son = 80°C
  • ΔT = T_son - T_ilk = 80 - 120 = -40°C (Sıcaklık düşüyor)
• ➡️ Formülü öz ısıyı (c_buhar) çekecek şekilde düzenleyelim: c_buhar = Q / (m * |ΔT|)
• ➡️ Değerleri yerine koyalım: c_buhar = 200 cal / (10 g * 40°C)
• ➡️ Hesaplayalım: c_buhar = 200 / 400 = 0,5 cal/g°C

✅ Maddenin buharının öz ısısı 0,5 cal/g°C'dir.