Sıcaklık nedir Test 1

Bir öğrenci laboratuvarda 100 gram suyun sıcaklığını 20°C'den 30°C'ye çıkarmak için 4200 joule enerji harcıyor. Buna göre suyun öz ısısı kaç J/g°C'dir?

A) 4,2
B) 42
C) 420
D) 4200

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için ne kadar enerji gerektiğini ve bu enerjinin maddeye özgü bir özellik olan öz ısı ile nasıl ilişkili olduğunu öğreneceğiz. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Verilen Bilgileri Belirleyelim:

  Soruda bize aşağıdaki bilgiler verilmiş:

  • Suyun kütlesi ($m$) = $100 \text{ gram}$
  • Suyun ilk sıcaklığı ($T_1$) = $20 \text{ °C}$
  • Suyun son sıcaklığı ($T_2$) = $30 \text{ °C}$
  • Harcanan ısı enerjisi ($Q$) = $4200 \text{ joule}$

  Bizden istenen ise suyun öz ısısı ($c$) değeridir.

• 2. Sıcaklık Değişimini ($ \Delta T $) Hesaplayalım:

  Bir maddenin sıcaklığındaki değişim, son sıcaklıktan ilk sıcaklığın çıkarılmasıyla bulunur. Yani:

  $ \Delta T = T_2 - T_1 $

  $ \Delta T = 30 \text{ °C} - 20 \text{ °C} $

  $ \Delta T = 10 \text{ °C} $

  Suyun sıcaklığı $10 \text{ °C}$ artırılmıştır.

• 3. Isı Enerjisi Formülünü Hatırlayalım:

  Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için gerekli olan ısı enerjisi, maddenin kütlesine, öz ısısına ve sıcaklık değişimine bağlıdır. Bu ilişki şu formülle ifade edilir:

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

  Burada:

  • $Q$: Harcanan veya alınan ısı enerjisi (joule)
  • $m$: Maddenin kütlesi (gram)
  • $c$: Maddenin öz ısısı (J/g°C)
  • $\Delta T$: Sıcaklık değişimi (°C)
• 4. Bilgileri Formülde Yerine Koyup Öz Isıyı ($c$) Bulalım:

  Şimdi elimizdeki değerleri formüle yerleştirelim ve $c$ değerini çekelim:

  $ 4200 \text{ J} = 100 \text{ g} \cdot c \cdot 10 \text{ °C} $

  Denklemi basitleştirelim:

  $ 4200 = 1000 \cdot c $

  Şimdi $c$'yi yalnız bırakmak için her iki tarafı $1000$'e bölelim:

  $ c = \frac{4200}{1000} $

  $ c = 4.2 \text{ J/g°C} $

  Buna göre, suyun öz ısısı $4.2 \text{ J/g°C}$'dir.

Cevap A seçeneğidir.