Isı sığası, bir maddenin sıcaklığını 1 birim artırmak için gerekli olan ısı miktarıdır. Formülü:
\[ Q = C \cdot \Delta T \]
Buradan ısı sığası \(C\) şu şekilde ifade edilebilir:
\[ C = \frac{Q}{\Delta T} \]
- K maddesi için:
- Sıcaklık değişimi (\(\Delta T_K\)): Grafikten görüldüğü üzere, K maddesinin sıcaklığı 0'dan \(2T\)'ye yükselmiştir. Yani \(\Delta T_K = 2T\).
- Alınan ısı miktarı (\(Q_K\)): K maddesi \(2T\) sıcaklığına ulaşmak için \(Q\) kadar ısı almıştır. Yani \(Q_K = Q\).
- K maddesinin ısı sığası (\(C_K\)):
- L maddesi için:
- Sıcaklık değişimi (\(\Delta T_L\)): Grafikten görüldüğü üzere, L maddesinin sıcaklığı 0'dan \(T\)'ye yükselmiştir. Yani \(\Delta T_L = T\).
- Alınan ısı miktarı (\(Q_L\)): L maddesi \(T\) sıcaklığına ulaşmak için \(2Q\) kadar ısı almıştır. Yani \(Q_L = 2Q\).
- L maddesinin ısı sığası (\(C_L\)):
\[ C_K = \frac{Q_K}{\Delta T_K} = \frac{Q}{2T} \]
\[ C_L = \frac{Q_L}{\Delta T_L} = \frac{2Q}{T} \]
Şimdi bizden istenen \(C_L / C_K\) oranını hesaplayalım:
\[ \frac{C_L}{C_K} = \frac{\frac{2Q}{T}}{\frac{Q}{2T}} \]
Kesirleri sadeleştirelim:
\[ \frac{C_L}{C_K} = \frac{2Q}{T} \cdot \frac{2T}{Q} \]
Q ve T değerleri sadeleşir:
\[ \frac{C_L}{C_K} = 2 \cdot 2 \]
\[ \frac{C_L}{C_K} = 4 \]
Cevap C seçeneğidir.