Cisimlerin Isıl Denge Süreci

PhysicsHeat and ThermodynamicsOrtaYKS

Yayınlanma:

Soru

4. İlk sıcaklıkları farklı eşit kütleli X, Y ve Z cisimleri birbirlerine dokundurulduktan sonra cisimler denge sıcaklığına gelinceye kadar bekleniyor.

[Grafik açıklaması: Y ekseni Sıcaklık (°C), X ekseni Zaman. X eğrisi 90'dan 50'ye t sürede iniyor. Y eğrisi 40'tan 50'ye t sürede çıkıyor. Z eğrisi 20'den 50'ye t sürede çıkıyor.]

Denge sıcaklığına ulaşan cisimlerin sıcaklık - zaman grafiği şekildeki gibi olduğuna göre,

I. Cisimlerin öz ısıları farklıdır.

II. X cisminin verdiği ısı enerjisi, Y cisminin aldığı ısı enerjisine eşittir.

III. Isı alışverişi t süre sonra durmuştur.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? (Isı alışverişi sadece X, Y, Z cisimleri arasında olmaktadır.)

A) Yalnız I

B) Yalnız III

C) I ve III

D) II ve III

Soruda görsel içerik var: Bir sıcaklık-zaman grafiği verilmiştir. Y ekseni sıcaklığı (°C) temsil eder ve 20, 40, 50, 90 değerlerini gösterir. X ekseni zamanı temsil eder ve t, 2t işaretleri bulunur. Üç doğru grafik mevcuttur: X, 90'dan başlayıp 50'de t anına ulaşır. Y, 40'tan başlayıp 50'de t anına ulaşır. Z, 20'den başlayıp 50'de t anına ulaşır. t anından sonra tüm cisimlerin sıcaklığı 50°C'de sabit kalmaktadır.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Çiğdem, seninle birlikte bu ısı ve sıcaklık sorusunu adım adım çözelim. Öncelikle grafiğimizi inceleyelim ve verilen bilgileri not edelim.

Maddenin Isı ile Etkileşimi

ZamanSıcaklık (°C)90504020t2tXYZ
2
Adım 2

Soruda cisimlerin eşit kütleli olduğu belirtilmiş. Yani her bir cismin kütlesini m olarak alabiliriz. Ayrıca grafikten ilk sıcaklıkları ve ulaştıkları denge sıcaklığını okuyabiliriz.

$$m_X = m_Y = m_Z = m$$
$$T_X = 90^\circ\text{C}, \quad T_Y = 40^\circ\text{C}, \quad T_Z = 20^\circ\text{C}$$
$$T_{\text{denge}} = 50^\circ\text{C}$$
3
Adım 3

Şimdi cisimlerin sıcaklık değişimlerini hesaplayalım. X cismi doksan dereceden elli dereceye düşerek kırk derece soğumuştur. Y cismi kırk dereceden elli dereceye çıkarak on derece ısınmıştır. Z cismi ise yirmi dereceden elli dereceye çıkarak otuz derece ısınmıştır.

Sıcaklık Değişimleri

$$\begin{aligned} \Delta T_X &= 90 - 50 = 40^\circ\text{C} \\ \Delta T_Y &= 50 - 40 = 10^\circ\text{C} \\ \Delta T_Z &= 50 - 20 = 30^\circ\text{C} \end{aligned}$$
4
Adım 4

Isı alışverişi sadece bu üç cisim arasında gerçekleştiği için, verilen toplam ısı alınan toplam ısıya eşit olmalıdır. Burada X ısı verirken, Y ve Z ısı almaktadır.

$$Q_{\text{verilen}} = Q_{\text{alınan}} \implies Q_X = Q_Y + Q_Z$$
5
Adım 5

Isı formülümüz olan Q eşittir m carpi c carpi delta T ifadesini yerine koyalım.

$$m \cdot c_X \cdot 40 = m \cdot c_Y \cdot 10 + m \cdot c_Z \cdot 30$$
6
Adım 6

Her iki tarafı m kütle değerine bölüp sadeleştirdiğimizde, dört tane ciks eşittir ciy artı üç tane cize bağıntısını elde ederiz.

$$4 c_X = c_Y + 3 c_Z$$
7
Adım 7

Şimdi birinci yargıyı değerlendirelim. Cisimlerin öz ısıları farklıdır denmiş. Elde ettiğimiz bağıntıda, bütün öz ısıların eşit olduğunu, yani ciks, ciy ve cize'nin birbirine eşit olduğunu varsayalım.

I. Yargının İncelenmesi

$$4 c_X = c_Y + 3 c_Z$$

Varsayalım ki: $c_X = c_Y = c_Z = c$

Çözümün devamı Solvi’de

7 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Heat and Thermodynamics
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

Isıl Denge ve Hal Değişimi Heat and Thermodynamics · Orta Isı Alışverişi ve Hal Değişimi Sorusu Heat and Thermodynamics · Zor Buz ve Su Isı Alışverişi Grafiği Heat and Thermodynamics · Orta Isıl Denge ve Isı Sığası Analizi Heat and Thermodynamics · Orta Buz ve Su Isı Alışverişi Grafiği Heat and Thermodynamics · Orta Buz-Su Karışımı ve Hal Değişimi Heat and Thermodynamics · Zor

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir