Isı alışverişi ve ısıl denge Çözümlü Örnekleri

25°C sıcaklıktaki 200 gram suyun içine, 80°C sıcaklıktaki 100 gram demir bir bilye atılıyor. Sistemin denge sıcaklığı kaç °C olur? (Suyun öz ısısı: c_su = 1 cal/g°C, demirin öz ısısı: c_demir = 0.1 cal/g°C. Isı kayıpları önemsizdir.)

💡 Isıl denge prensibine göre, alınan ısı verilen ısıya eşittir. Denge sıcaklığına T diyelim.

• ➡️ Su ısı alacak: Q_su = m_su * c_su * (T - 25) = 200 * 1 * (T - 25)
• ➡️ Demir ısı verecek: Q_demir = m_demir * c_demir * (80 - T) = 100 * 0.1 * (80 - T) = 10 * (80 - T)
• ➡️ Isı alışverişi denklemi: Q_su = Q_demir → 200(T - 25) = 10(80 - T)
• ➡️ Denklemi çözelim: 200T - 5000 = 800 - 10T → 210T = 5800 → T ≈ 27.62

✅ Sonuç olarak, sistemin denge sıcaklığı yaklaşık 27.6°C olur.