Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için ne kadar enerji gerektiğini veya verilen enerjiyle sıcaklığın ne kadar değiştiğini hesaplamamızı sağlayan temel bir fizik prensibini uygulayacağız. Bu prensip, öz ısı kavramıyla ilgilidir. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Verilen Bilgileri Belirleyelim:
- Suyun kütlesi ($m$) = 100 gram
- Suyun ilk sıcaklığı ($T_{ilk}$) = 20°C
- Suyun son sıcaklığı ($T_{son}$) = 80°C
- Harcanan enerji ($Q$) = 25.200 joule
- Aradığımız değer: Suyun öz ısısı ($c$) = ? J/g°C
- 2. Sıcaklık Değişimini ($\Delta T$) Hesaplayalım:
- Sıcaklık değişimi, son sıcaklıktan ilk sıcaklığın çıkarılmasıyla bulunur:
- $\Delta T = T_{son} - T_{ilk}$
- $\Delta T = 80°C - 20°C$
- $\Delta T = 60°C$
- 3. Kullanacağımız Formülü Hatırlayalım:
- Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için gereken enerji, kütle, öz ısı ve sıcaklık değişimi arasındaki ilişkiyi veren formül şudur:
- $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$
- Burada:
- $Q$: Harcanan enerji (Joule)
- $m$: Maddenin kütlesi (gram)
- $c$: Maddenin öz ısısı (J/g°C)
- $\Delta T$: Sıcaklık değişimi (°C)
- 4. Formülü Öz Isı ($c$) İçin Yeniden Düzenleyelim:
- Biz öz ısı ($c$) değerini bulmak istediğimiz için formülü $c$ yalnız kalacak şekilde düzenlemeliyiz:
- $c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}$
- 5. Değerleri Formülde Yerine Koyup Hesaplamayı Yapalım:
- Şimdi elimizdeki tüm değerleri düzenlediğimiz formüle yerleştirelim:
- $c = \frac{25200 \text{ J}}{100 \text{ g} \cdot 60 \text{ °C}}$
- $c = \frac{25200 \text{ J}}{6000 \text{ g°C}}$
- $c = 4.2 \text{ J/g°C}$
Buna göre suyun öz ısısı 4.2 J/g°C'dir.
Cevap B seçeneğidir.
