Kütlesi 500 gram olan bir metal blok, öz ısısı 0,4 J/g°C olan sıvı içerisinde ısıtılıyor. Metal blokun sıcaklığı 2 dakikada 20°C'den 60°C'ye çıkıyor. Buna göre, metal bloka verilen ısı enerjisi kaç Joule'dür?
A) 4000
B) 6000
C) 8000
D) 10000
Bu soruda, bir metal bloğun sıcaklığını artırmak için ne kadar ısı enerjisi gerektiğini bulacağız. Adım adım ilerleyelim ve konuyu daha iyi anlayalım.
- 1. Adım: Verilen Bilgileri Belirleyelim
- Soruda bize metal bloğun kütlesi ($m$) $500 \text{ gram}$, öz ısısı ($c$) $0,4 \text{ J/g°C}$, ilk sıcaklığı ($T_{ilk}$) $20\text{°C}$ ve son sıcaklığı ($T_{son}$) $60\text{°C}$ olarak verilmiştir. Sıcaklık değişimi için geçen süre ($2 \text{ dakika}$) bu soruda doğrudan ısı enerjisi hesabında kullanılmayacaktır.
- 2. Adım: Hangi Formülü Kullanacağımızı Hatırlayalım
- Bir maddenin sıcaklığını değiştirmek için gerekli olan ısı enerjisini ($Q$) hesaplamak için kullandığımız temel formül şudur: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$. Bu formülde $Q$ verilen veya alınan ısı enerjisini (Joule), $m$ maddenin kütlesini (gram), $c$ maddenin öz ısısını (Joule/gram°C) ve $\Delta T$ sıcaklık değişimini ($T_{son} - T_{ilk}$) (°C) temsil eder.
- 3. Adım: Sıcaklık Değişimini ($\Delta T$) Hesaplayalım
- Metal bloğun sıcaklığı $20\text{°C}$'den $60\text{°C}$'ye çıktığına göre, sıcaklık değişimi ($\Delta T$) şu şekilde bulunur:
- $\Delta T = T_{son} - T_{ilk}$
- $\Delta T = 60\text{°C} - 20\text{°C}$
- $\Delta T = 40\text{°C}$
- 4. Adım: Isı Enerjisini ($Q$) Hesaplayalım
- Şimdi, elimizdeki tüm değerleri ısı enerjisi formülünde yerine koyalım:
- $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$
- $Q = 500 \text{ g} \cdot 0,4 \text{ J/g°C} \cdot 40\text{°C}$
- $Q = 500 \cdot 0,4 \cdot 40$
- Önce $500 \cdot 0,4$ işlemini yapalım: $500 \cdot 0,4 = 200$
- Şimdi de $200 \cdot 40$ işlemini yapalım: $200 \cdot 40 = 8000$
- Buna göre, metal bloka verilen ısı enerjisi:
- $Q = 8000 \text{ Joule}$
Gördüğünüz gibi, doğru formülü kullanarak ve adımları dikkatlice takip ederek sonuca kolayca ulaşabiliriz. Süre bilgisi bu soruda doğrudan ısı enerjisi hesabında kullanılmadığı için kafamızı karıştırmasına izin vermedik.
Cevap C seçeneğidir.
