Bu soruyu çözmek için ısı transferi formülünü kullanacağız. Bir maddeye verilen ısı miktarı, maddenin kütlesi, özgül ısısı ve sıcaklık değişimi ile ilişkilidir.
- Verilen Bilgiler:
- A, B ve C cisimlerinin kütleleri sırasıyla $m_A = 3m$, $m_B = 4m$ ve $m_C = 5m$'dir.
- Cisimler aynı maddeden yapıldığı için özgül ısıları eşittir ($c_A = c_B = c_C = c$).
- Cisimlere eşit miktarda ısı verilmiştir ($Q_A = Q_B = Q_C = Q$).
- Isı Transferi Formülü:
Bir maddeye verilen ısı miktarı ($Q$), kütlesi ($m$), özgül ısısı ($c$) ve sıcaklık değişimi ($\Delta T$) arasındaki ilişki şu formülle ifade edilir:
$$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$ - Sıcaklık Değişimini ($\Delta T$) Bulma:
Formülü sıcaklık değişimi ($\Delta T$) için yeniden düzenlersek:
$$\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}$$ - Cisimler İçin Sıcaklık Değişimlerini Hesaplama:
Her bir cisim için sıcaklık değişimini hesaplayalım:
- A cismi için: $\Delta T_A = \frac{Q}{3m \cdot c}$
- B cismi için: $\Delta T_B = \frac{Q}{4m \cdot c}$
- C cismi için: $\Delta T_C = \frac{Q}{5m \cdot c}$
- Sıcaklık Artışlarını Karşılaştırma:
Görüldüğü gibi, $Q$ ve $c$ tüm cisimler için sabit olduğundan, sıcaklık değişimi ($\Delta T$) kütle ($m$) ile ters orantılıdır. Yani, kütlesi küçük olan cismin sıcaklık artışı daha büyük olacaktır.
- $m_A = 3m$ (en küçük kütle)
- $m_B = 4m$
- $m_C = 5m$ (en büyük kütle)
Bu durumda, sıcaklık artışları arasındaki ilişki:
$$\Delta T_A > \Delta T_B > \Delta T_C$$
Cevap B seçeneğidir.