Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için, maddelere verilen ısı, kütle ve sıcaklık değişimi arasındaki ilişkiyi ifade eden temel formülü kullanacağız: \(Q = mc\Delta T\).
- Öz Isı (c) Hesaplaması:
Formülü öz ısı (c) için düzenlersek: \(c = \frac{Q}{m\Delta T}\)
- K maddesi için öz ısı (\(c_K\)):
\(c_K = \frac{Q}{m T}\) - L maddesi için öz ısı (\(c_L\)):
\(c_L = \frac{6Q}{(2m)(3T)} = \frac{6Q}{6mT} = \frac{Q}{mT}\) - M maddesi için öz ısı (\(c_M\)):
\(c_M = \frac{4Q}{(m)(2T)} = \frac{4Q}{2mT} = \frac{2Q}{mT}\)
- K maddesi için öz ısı (\(c_K\)):
- Isı Sığası (C) Hesaplaması:
Isı sığası, \(C = mc\) formülü ile bulunur.
- L maddesi için ısı sığası (\(C_L\)):
\(C_L = m_L c_L = (2m) \left(\frac{Q}{mT}\right) = \frac{2Q}{T}\) - M maddesi için ısı sığası (\(C_M\)):
\(C_M = m_M c_M = (m) \left(\frac{2Q}{mT}\right) = \frac{2Q}{T}\)
- L maddesi için ısı sığası (\(C_L\)):
- İfadelerin Değerlendirilmesi:
- I. K ve L aynı tür maddelerdir.
Aynı tür maddelerin öz ısıları eşit olmalıdır. \(c_K = \frac{Q}{mT}\) ve \(c_L = \frac{Q}{mT}\). Görüldüğü gibi \(c_K = c_L\)'dir. Bu nedenle K ve L aynı tür maddelerdir. (Doğru) - II. L ve M maddelerinin ısı sığaları eşittir.
\(C_L = \frac{2Q}{T}\) ve \(C_M = \frac{2Q}{T}\). Görüldüğü gibi \(C_L = C_M\)'dir. Bu nedenle L ve M maddelerinin ısı sığaları eşittir. (Doğru) - III. M maddesinin öz ısısı, K maddesinin öz ısısından büyüktür.
\(c_M = \frac{2Q}{mT}\) ve \(c_K = \frac{Q}{mT}\). Açıkça \(c_M = 2c_K\)'dir, yani M maddesinin öz ısısı K maddesinin öz ısısından büyüktür. (Doğru)
- I. K ve L aynı tür maddelerdir.
Tüm ifadeler doğru olduğu için, doğru seçenek I, II ve III'ü içeren seçenektir.
Cevap E seçeneğidir.