Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım inceleyelim:
- Verilenler:
- K silindiri: kütle \(m\), öz ısı \(c\)
- L silindiri: kütle \(2m\), öz ısı \(c\)
- M silindiri: kütle \(m\), öz ısı \(2c\)
- Temel Formüller:
- Isı sığası \(C = m \cdot c\)
- Alınan/verilen ısı \(Q = C \cdot \Delta T = m \cdot c \cdot \Delta T\)
- Sıcaklık değişimi \(\Delta T = \frac{Q}{C}\)
Şimdi seçenekleri tek tek değerlendirelim:
- A) K ve L, aynı maddeden yapılmış olabilir.
- Aynı maddeden yapılmış olmaları için öz ısılarının aynı olması gerekir.
- K'nin öz ısısı \(c\), L'nin öz ısısı \(c\). Öz ısıları eşit olduğu için aynı maddeden yapılmış olabilirler.
- Bu ifade doğrudur.
- B) Isı sığası en küçük olan, K dir.
- K'nin ısı sığası \(C_K = m \cdot c\)
- L'nin ısı sığası \(C_L = 2m \cdot c\)
- M'nin ısı sığası \(C_M = m \cdot 2c = 2m \cdot c\)
- Karşılaştırdığımızda \(C_K = mc\), \(C_L = 2mc\), \(C_M = 2mc\). En küçük ısı sığası \(C_K\) dir.
- Bu ifade doğrudur.
- C) L ve M nin ısı sığaları eşittir.
- Yukarıdaki hesaplamalardan \(C_L = 2mc\) ve \(C_M = 2mc\).
- Isı sığaları eşittir.
- Bu ifade doğrudur.
- D) Eşit ısı verildiğinde, L ve M'nin sıcaklık değişimleri eşit olur.
- Eşit ısı \(Q\) verildiğinde \(\Delta T = \frac{Q}{C}\) formülünü kullanırız.
- \(C_L = 2mc\) ve \(C_M = 2mc\) olduğu için \(C_L = C_M\).
- Dolayısıyla, \(\Delta T_L = \frac{Q}{C_L}\) ve \(\Delta T_M = \frac{Q}{C_M}\) eşit olacaktır.
- Bu ifade doğrudur.
- E) Eşit ısı verildiğinde, K'nin sıcaklık değişimi en küçük olur.
- Eşit ısı \(Q\) verildiğinde sıcaklık değişimlerini karşılaştıralım:
- \(\Delta T_K = \frac{Q}{C_K} = \frac{Q}{mc}\)
- \(\Delta T_L = \frac{Q}{C_L} = \frac{Q}{2mc}\)
- \(\Delta T_M = \frac{Q}{C_M} = \frac{Q}{2mc}\)
- Görüldüğü üzere, \(mc\) paydası diğerlerinden daha küçük olduğu için \(\Delta T_K\) değeri en büyük olacaktır. Yani, \(\Delta T_K > \Delta T_L = \Delta T_M\).
- K'nin sıcaklık değişimi en küçük değil, en büyük olur.
- Bu ifade yanlıştır.
Cevap E seçeneğidir.