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=mct olur

İkinci cümlede verilenlere göre

5Q=2m3ct' yazılır t' kaç t dir diye soruluyor ikinci denklemi birinci denkleme oranlarsak

5 = 6t'/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: 01 cal/g0C 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

m1c1Δt1=m2c2Δt2

2 x 01 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

1002/5=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 2510-5 1/0C olduğuna göre telin 120 0C sıcaklıktaki boyunu hesaplayınız


Çözüm


ΔL = L0 λ Δt formülünü kulanırsak



L0= 10 m

λ=2510-5 1/0C

Δt=120 -20 = 100 0C değerleri verilmiştir



ΔL= 10 2510-5 100 = 0025 m telin boyundaki uzamayı verir Yani telin sıcaklığı 20 den 120 çıktığında boyunda 0025 m artış olmuş demektir O halde son boyu

10 + 0025 = 10025 m olur Yani telin sıcaklığını 120 derece sıcaklıkta ölçsek bu değeri buluruz



6 Özısıları 02 ve 08 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=mc

CK = 500 02 = 100 cal/g
CL = 250 08 = 200 cal/g

b)

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

mKcKΔtK=mLcLΔtL

500 x 02 x (t - 40)=250 x 08 x (70 - t)

bu denklemde t yalnız bırakılırsa 60 santigrad çıkar


7 Özısısı 04 cal /g0C 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=04 cal /g0C

m=2 kg = 2000 g

Δt=60-10=50 0C

Q=mcΔt = 2000 04 50 = 40 000 cal


820 0C sıcaklıktaki 500 g kütleli suya 4000 cal ısı enerjisi verilirse son socaklığı kaç 0C olur?

(suyun öz ısısı: c=1 cal /g0C)


Çözüm


Suya verilen ısı: Q=4000 cal

suyun öz ısısı: c=1 cal /g0C

suyun kütlesi: m= 500 g

ilk sıcaklık t1=20 0C

Q=mcΔt --> 4000=5001Δt --> Δt =8 0C

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