Soru
yalıtılmış bir ortamda 80 derece 2kg su ile 10 derecedeki 5kg su karıştırılıyor karışımın son sıcaklığı kaç olur (Csu =1cal/gr) lütfen acil ikigünüm var fizik
Çözüm
3
(341 Oylar)
Kaan
Usta · 5 yıl öğretmeni
Uzman doğrulaması
Cevap
Öncelikle, ısı alışverişini anlamak için öncelikle termal denge yasasını bilmemiz gerekiyor. Termal denge, iki farklı sıcaklıkta olan maddelerin bir araya geldiğinde, zamanla aynı sıcaklığa sahip olacakları yasasıdır. Bu durumda 80 derece olan 2 kg su ile 10 derece olan 5 kg suyu karıştırdığımızda, suyun sıcaklığı zamanla eşitlenecektir.Termal dengeyi sağlama matematiksel olarak ısı alışverişi denklemi (Q=mcΔt) yardımıyla gösterilebilir. Bu denklem, alınan ısı miktarının (Q), maddenin kütle (m), sıcaklık değişimi (Δt) ve belirli bir maddeye özgü ısı (C) ile çarpılmasından elde edilebildiğini ifade eder.Bu durumda, 80 derece olan suyun soğuması sonucu verdiği ısı ile 10 derecede olan suyun ısınması sonucunda aldığı ısı eşit olmalıdır. Yani;Q_alınan = Q_verilen Isı, sıcak suda soğuma (80-t) ve soğuk suyun ısınması (t-10) süreçlerini temsil eder. Bu durumu formülle gösterirsek;m_1. c. (T_1 - t) = m_2. c. (t - T_2)Burada m kütleyi, c özgü ısıyı, T başlangıç sıcaklığını ve t ise son sıcaklığı temsil eder. Yani;2 kg * 1 cal/gr * C * (80 - t) = 5 kg * 1 cal/gr * C * (t - 10)C yani özgü ısı, her iki tarafı da aynı oranda etkilediği için iptal olur. Yukarıdaki ifadeyi çözdüğümüzde;160 - 2t = 5t - 50Bu denklemi çözdüğümüzde t son sıcaklığı 30 °C olmaktadır. Yani, su karışımının son sıcaklığı 30 derece olur.