Maddenin ısı ile etkileşimi 8. sınıf Test 1

Bir kapta 50°C'de 200 g su bulunmaktadır. Suyun sıcaklığını 70°C'ye çıkarmak için ne kadar ısı gerekir? (su'nun özısısı: 4,18 J/g°C)

A) 4180 J
B) 8360 J
C) 12540 J
D) 16720 J

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için maddelerin sıcaklığını değiştirmek için gerekli olan ısı miktarını hesaplama formülünü kullanacağız. Bu formül, termodinamikte temel bir kavramdır ve günlük hayatta da birçok alanda karşımıza çıkar.

• 1. Adım: Verilen Bilgileri Belirleyelim

  Soruda bize şu bilgiler verilmiş:

  • Suyun kütlesi ($m$): $200 \text{ g}$
  • Suyun başlangıç sıcaklığı ($T_1$): $50^\circ\text{C}$
  • Suyun son sıcaklığı ($T_2$): $70^\circ\text{C}$
  • Suyun özısısı ($c$): $4,18 \text{ J/g}^\circ\text{C}$
• 2. Adım: Kullanacağımız Formülü Hatırlayalım

  Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için gerekli olan ısı miktarı ($Q$) şu formülle hesaplanır:

  $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

  Burada:

  • $Q$: Isı miktarı (Joule cinsinden)
  • $m$: Maddenin kütlesi (gram cinsinden)
  • $c$: Maddenin özısısı (Joule/gram$^\circ\text{C}$ cinsinden)
  • $\Delta T$: Sıcaklık değişimi ($T_2 - T_1$) ($^\circ\text{C}$ cinsinden)
• 3. Adım: Sıcaklık Değişimini ($\Delta T$) Hesaplayalım

  Suyun sıcaklığı $50^\circ\text{C}$'den $70^\circ\text{C}$'ye çıktığına göre, sıcaklık değişimi:

  $\Delta T = T_2 - T_1 = 70^\circ\text{C} - 50^\circ\text{C} = 20^\circ\text{C}$

• 4. Adım: Formüldeki Değerleri Yerine Koyalım ve Hesaplamayı Yapalım

  Şimdi bulduğumuz tüm değerleri $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ formülünde yerine koyalım:

  $Q = 200 \text{ g} \cdot 4,18 \text{ J/g}^\circ\text{C} \cdot 20^\circ\text{C}$

  Önce kütle ve sıcaklık değişimini çarpalım:

  $200 \cdot 20 = 4000$

  Şimdi bu değeri özısıyla çarpalım:

  $Q = 4000 \cdot 4,18 \text{ J}$

  $Q = 16720 \text{ J}$

Buna göre, suyun sıcaklığını $50^\circ\text{C}$'den $70^\circ\text{C}$'ye çıkarmak için $16720 \text{ J}$ ısı gerekmektedir.

Cevap D seçeneğidir.