X ve Y maddeleri başlangıçta aynı sıcaklıkta olup, kütleleri eşittir. X maddesinin öz ısısı (c_X), Y maddesinin öz ısısının (c_Y) iki katıdır (c_X = 2c_Y). Bu maddelere eşit miktarda ısı enerjisi (Q) verildiğinde, maddelerin son sıcaklıkları T_X ve T_Y arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisi olur? (Maddelerin hal değiştirmediği varsayılacaktır.)

X ve Y maddeleri başlangıçta aynı sıcaklıkta olup, kütleleri eşit... | TYT › Fizik › Isı ve Sıcaklık

Şıkları Seçin:

Çözüm ve Açıklama

Doğru Cevap:

Çözüm Adımları:

1. Adım

Isı enerjisi, kütle, öz ısı ve sıcaklık değişimi arasındaki ilişki Q = m * c * ΔT formülü ile verilir. Burada Q verilen ısı enerjisi, m kütle, c öz ısı ve ΔT sıcaklık değişimidir.

2. Adım

Soruda X ve Y maddelerine eşit miktarda ısı (Q) verildiği, kütlelerinin (m) eşit olduğu ve X'in öz ısısının Y'nin öz ısısının iki katı olduğu (c_X = 2c_Y) belirtilmiştir. Bu bilgileri formülde yerine yazalım:

3. Adım

X maddesi için: Q = m * c_X * ΔT_X => Q = m * (2c_Y) * ΔT_X

4. Adım

Y maddesi için: Q = m * c_Y * ΔT_Y

5. Adım

İki denklemi eşitlediğimizde (çünkü verilen Q'lar eşit): m * (2c_Y) * ΔT_X = m * c_Y * ΔT_Y

6. Adım

Denklemi basitleştirdiğimizde (m ve c_Y'leri sadeleştirirsek): 2 * ΔT_X = ΔT_Y. Bu, Y maddesinin sıcaklık değişiminin (ΔT_Y), X maddesinin sıcaklık değişiminin (ΔT_X) iki katı olduğu anlamına gelir.

7. Adım

Maddeler başlangıçta aynı sıcaklıkta olduğu için ve Y maddesinin sıcaklık değişimi X maddesinin sıcaklık değişiminden daha büyük (iki katı) olduğu için, Y maddesinin son sıcaklığı (T_Y) X maddesinin son sıcaklığından (T_X) daha büyük olacaktır. Yani, T_Y > T_X.