İsı Ve Sıcaklık Çözümlü Sorular
 

Isı ve Sıcaklık Çözümlü Sorular

1. Kütlesi m özısısı c olan bir katı maddeye Q kadar ısı verildiğinde sıcaklığı t kadar artıyor. Özısısı 3c olan 2m kütleli başka bir katı maddeye 5Q ısı verilirse sıcaklık artışı kaç t olur?

Çözüm


Sorunun ilk cümlesinde verilen bilgilere göre

Q=m.c.t olur.

İkinci cümlede verilenlere göre

5Q=2m.3c.t' yazılır. t' kaç t dir diye soruluyor. ikinci denklemi birinci denkleme oranlarsak.

5 = 6.t'/t çıkar. Buradan t'=5t/6 çıkar


2. 10 0C sıcaklıktaki 1 kg suyun içine 100 0C sıcaklıkta 2 kg demir parçası atıldığında denge sıcaklığı ne olur?

(Demirin özısısı: 0.1 cal/g.0C. suyun özısısı: 1 cal/g0C) (Ortam ısıca yalıtılmıştır)


Çözüm


Isı alışverişinde cismlerin aldığı veya verdiği ısılar birbirine eşittir. Yani ikisi için de Q değerleri eşittir. 1 ile gösterilenler demire 2 ile gösterilenler suya ait değerler olsun.

m1.c1.Δt1=m2.c2.Δt2

2 x 0.1 x (100 - t)=1 x 1 x (t - 10)

bu denklemde t yalnız bırakılırsa. 25 santigrad çıkar.



3 -40 0F kaç 0C tır?

Çözüm

Fahrenhait 32 den başlar ve 180 bölmeye ayrılmıştır. -40 32 nin 72 altındadır. Yani bölme sayısının 72/180=2/5 i kadar.

santigrad da başlangıcının (0 derecenin) 2/5 bölme altında olmalı.

100.2/5=40 sıfırın 40 altı -40 tır.

Demekki -40 0F -400C tır




4. Bir X termometresi suyun donma noktasını 20 0X . kaynama noktasını 140 0X olarak ölçüyor. Buna göre 50 0C sıcaklık kaç 0X dir?


Çözüm

C/100 = 50/100 50/100 = X/120 X=60 santigrad


5. Bir telin 20 0C sıcaklıktaki boyu 10 m olarak ölçülüyor. Telin yapıldığı maddenin uzama katsayısı 2.5.10-5 1/0C olduğuna göre. telin 120 0C sıcaklıktaki boyunu hesaplayınız.


Çözüm


ΔL = L0. λ. Δt formülünü kulanırsak.



L0= 10 m

λ=2.5.10-5 1/0C

Δt=120 -20 = 100 0C değerleri verilmiştir.



ΔL= 10 . 2.5.10-5 . 100 = 0.025 m telin boyundaki uzamayı verir. Yani telin sıcaklığı 20 den 120 çıktığında boyunda 0.025 m artış olmuş demektir. O halde son boyu

10 + 0.025 = 10.025 m olur. Yani telin sıcaklığını 120 derece sıcaklıkta ölçsek bu değeri buluruz.



6. Özısıları 0.2 ve 0.8 olan K ve L sıvılarından K den 500 gr. L den 250 gr alınarak bir karışım hazırlanıyor. K ve L nin ilk sıcaklıkları sırasıyla 40 ve 70 0C olduğuna göre.

a) K ve L nin ısı sığalarını hesaplayınız.
b) Karışımın son sıcaklığını bulunuz


Çözüm


a)

Isı sığası: C=m.c

CK = 500 . 0.2 = 100 cal/g
CL = 250 . 0.8 = 200 cal/g

b)

Isı alışverişinde cismlerin aldığı veya verdiği ısılar birbirine eşittir. Yani ikisi için de Q değerleri eşittir.

mK.cK.ΔtK=mL.cL.ΔtL

500 x 0.2 x (t - 40)=250 x 0.8 x (70 - t)

bu denklemde t yalnız bırakılırsa. 60 santigrad çıkar.


7. Özısısı 0.4 cal /g.0C olan bir cismin sıcaklığı 10 0C tan 60 0C a çıkarılmak isteniyor. cismin kütlesi 2 kg olduğuna göre. bu cisme kaç cal ısı enerjisi verilmelidir?

Çözüm


c=0.4 cal /g.0C

m=2 kg = 2000 g

Δt=60-10=50 0C

Q=m.c.Δt = 2000. 0.4 . 50 = 40 000 cal


8.20 0C sıcaklıktaki 500 g kütleli suya 4000 cal ısı enerjisi verilirse. son socaklığı kaç 0C olur?

(suyun öz ısısı: c=1 cal /g.0C)


Çözüm


Suya verilen ısı: Q=4000 cal

suyun öz ısısı: c=1 cal /g.0C

suyun kütlesi: m= 500 g

ilk sıcaklık t1=20 0C

Q=m.c.Δt --> 4000=500.1.Δt --> Δt =8 0C

demekki sıcaklık 8 0C artacak. 20 + 8 =28 0C olacak