Bu soruyu çözmek için, bir cisme verilen ısı miktarını, kütlesini ve sıcaklık değişimini ilişkilendiren temel ısı formülünü kullanacağız.
- 1. Verilenleri belirleyelim:
- Verilen ısı (Q) = 1 kcal
- Cismin kütlesi (m) = 40 g
- Başlangıç sıcaklığı ($T_1$) = 20°C
- Son sıcaklık ($T_2$) = 70°C
- 2. Birimleri dönüştürelim ve sıcaklık değişimini hesaplayalım:
- Isı birimini kaloriye çevirelim: 1 kcal = 1000 cal. Yani, $Q = 1000 \text{ cal}$.
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T$) = Son sıcaklık - Başlangıç sıcaklığı
- $\Delta T = 70°C - 20°C = 50°C$
- 3. Öz ısı formülünü kullanalım:
- $Q$ = Verilen ısı (cal)
- $m$ = Cismin kütlesi (g)
- $c$ = Öz ısı (cal/g°C)
- $\Delta T$ = Sıcaklık değişimi (°C)
- 4. Öz ısıyı (c) yalnız bırakalım ve değerleri yerine koyalım:
Bir cisme verilen ısı miktarı şu formülle hesaplanır:
$$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$
Burada:
Formülü öz ısı için düzenlersek:
$$c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}$$
Şimdi bilinen değerleri yerine yazalım:
$$c = \frac{1000 \text{ cal}}{40 \text{ g} \cdot 50 \text{ °C}}$$
$$c = \frac{1000 \text{ cal}}{2000 \text{ g°C}}$$
$$c = 0.5 \text{ cal/g°C}$$
Buna göre cismin öz ısısı 0,5 cal/g°C'dir.
Cevap A seçeneğidir.