9. sınıf fizik 2. dönem 2. yazılı 3. senaryo Test 3

$0 \text{ }^\circ\text{C}$'deki $100 \text{ g}$ buzu tamamen eritmek için kaç $\text{J}$ ısı enerjisi gereklidir? (Suyun erime gizli ısısı $L_{\text{erime}} = 334 \text{ J/g}$ alınız.)

A) $3340$

B) $33400$

C) $334000$

D) $33,4$

E) $3,34$

Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruda buzun erimesi için gerekli olan ısı enerjisini hesaplayacağız. Bir maddenin hal değiştirmesi (erime, donma, buharlaşma gibi) sırasında sıcaklığı sabit kalır ve bu süreçte alınan veya verilen ısıya gizli ısı denir. Buzun erimesi de bu duruma bir örnektir.

• Adım 1: Soruyu Anlayalım ve Verilenleri Belirleyelim.
  • Buzun kütlesi ($m$) $100 \text{ g}$ olarak verilmiştir.
  • Buzun sıcaklığı $0 \text{ }^\circ\text{C}$'dir. Bu, buzun zaten erime noktasında olduğu anlamına gelir, yani sıcaklık değişimi olmadan doğrudan erime gerçekleşecektir.
  • Suyun erime gizli ısısı ($L_{\text{erime}}$) $334 \text{ J/g}$ olarak verilmiştir. Bu değer, $1 \text{ g}$ buzu eritmek için $334 \text{ J}$ ısı enerjisi gerektiği anlamına gelir.
  • Bizden istenen, $100 \text{ g}$ buzu tamamen eritmek için kaç $\text{J}$ ısı enerjisi gerektiğidir ($Q$).
• Adım 2: Hangi Formülü Kullanacağımızı Hatırlayalım.
  • Bir maddenin sıcaklığı değişmeden hal değiştirmesi için gerekli olan ısı enerjisi, aşağıdaki formül ile hesaplanır:

    $Q = m \cdot L_{\text{erime}}$

    Burada:

    • $Q$: Gerekli ısı enerjisi (Joule cinsinden).
    • $m$: Maddenin kütlesi (gram cinsinden).
    • $L_{\text{erime}}$: Maddenin erime gizli ısısı (Joule/gram cinsinden).
• Adım 3: Verilen Değerleri Formülde Yerine Koyalım ve Hesaplayalım.
  • Formülümüz: $Q = m \cdot L_{\text{erime}}$
  • Verilen değerleri yerine yazalım:

    $Q = 100 \text{ g} \cdot 334 \text{ J/g}$

  • Şimdi çarpma işlemini yapalım:

    $Q = 33400 \text{ J}$

  • Gördüğünüz gibi, birimler de birbirini götürerek sonucun Joule cinsinden çıkmasını sağlıyor ($g \cdot J/g = J$).
• Adım 4: Sonucu Seçeneklerle Karşılaştıralım.
  • Hesapladığımız değer $33400 \text{ J}$'dir.
  • Seçeneklere baktığımızda:
    • A) $3340$
    • B) $33400$
    • C) $334000$
    • D) $33,4$
    • E) $3,34$
  • Sonucumuz B seçeneği ile birebir eşleşmektedir.

Cevap B seçeneğidir.