100 gram suyun sıcaklığını 10°C artırmak için 4200 J ısı gerekiyor.
Buna göre suyun öz ısısı kaç J/g°C'dir?
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için ne kadar ısı gerektiğini ve bu bilginin maddenin "öz ısısı" ile nasıl ilişkili olduğunu öğreneceğiz. Öz ısı, bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C artırmak için gereken ısı miktarıdır. Her maddenin kendine özgü bir öz ısısı vardır.
Şimdi adım adım çözümümüze geçelim:
Öncelikle, soruda bize hangi bilgilerin verildiğini net bir şekilde yazalım:
Bizden istenen ise suyun öz ısısı ($c$) değeridir.
Isı ($Q$), kütle ($m$), öz ısı ($c$) ve sıcaklık değişimi ($\Delta T$) arasındaki ilişkiyi veren temel formül şudur:
$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$
Bu formül, bir maddenin ne kadar ısı alarak veya vererek sıcaklığının değiştiğini hesaplamamızı sağlar.
Bizim amacımız öz ısı ($c$) değerini bulmak. Bu yüzden formülü $c$ yalnız kalacak şekilde düzenlememiz gerekiyor. Formülün her iki tarafını $m \cdot \Delta T$ ile bölersek:
$c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}$
İşte bu formül, öz ısıyı hesaplamak için kullanacağımız son halidir.
Şimdi, soruda verilen değerleri düzenlediğimiz formülde yerine yazalım ve hesaplamayı yapalım:
$c = \frac{4200 \text{ J}}{100 \text{ g} \cdot 10^\circ\text{C}}$
Önce paydadaki çarpma işlemini yapalım:
$100 \text{ g} \cdot 10^\circ\text{C} = 1000 \text{ g}^\circ\text{C}$
Şimdi bölme işlemini tamamlayalım:
$c = \frac{4200 \text{ J}}{1000 \text{ g}^\circ\text{C}}$
$c = 4.2 \text{ J/g}^\circ\text{C}$
Hesaplamalarımız sonucunda suyun öz ısısını $4.2 \text{ J/g}^\circ\text{C}$ olarak bulduk. Bu değer, 1 gram suyun sıcaklığını 1°C artırmak için 4.2 Joule ısı gerektiği anlamına gelir. Bu değer, su için bilinen standart bir öz ısı değeridir.
Bulduğumuz bu değer, seçenekler arasında B seçeneğinde yer almaktadır.
Cevap B seçeneğidir.