Sorunun Çözümü
Verilen soru, maddelerin öz ısılarının farklı olmasından kaynaklanmayan bir durumu bulmamızı istemektedir. Öz ısı (\(c\)), bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C artırmak için gereken ısı miktarıdır. Farklı maddelerin öz ısıları farklıdır.
- A) Aynı ortamda bulunan fayans ve paspastan, paspasın daha sıcak hissedilmesi: Fayans ve paspas farklı maddelerdir ve farklı öz ısılara (ve ısı iletkenliklerine) sahiptirler. Paspasın öz ısısı genellikle fayansa göre daha yüksek olduğu için, aynı sıcaklıkta olsalar bile paspas daha az ısı ilettiği ve daha fazla ısı depolayabildiği için daha sıcak hissedilir. Bu durum, maddelerin farklı öz ısılarından (ve ısı iletkenliklerinden) kaynaklanır.
- B) Aynı ortamda özdeş ısıtıcılarla ısıtılan farklı miktarlardaki sulardan, miktarı az olanın daha çabuk kaynaması: Burada ısıtılan madde her iki durumda da sudur. Yani öz ısı (\(c\)) aynıdır. Isı miktarı formülü \(Q = mc\Delta T\) şeklindedir. Özdeş ısıtıcılar aynı miktarda ısı (\(Q\)) verir. Kaynama noktasına ulaşmak için gereken sıcaklık değişimi (\(\Delta T\)) de aynıdır. Bu durumda, kütlesi (\(m\)) az olan suyun kaynaması için daha az toplam ısı (\(Q\)) gerektiğinden, aynı ısıtıcıyla daha kısa sürede kaynar. Bu durum, maddenin kütlesinin farklı olmasından kaynaklanır, öz ısının farklı olmasından değil (çünkü madde aynıdır).
- C) Yeni pişirilmiş peynirli ve patatesli gözlemelerden, peynirli olanın daha çabuk soğuması: Peynir ve patates farklı maddelerdir ve farklı öz ısılara sahiptirler. Öz ısısı daha düşük olan madde (genellikle peynir), aynı kütle ve sıcaklık değişimi için daha az ısı depolayabilir veya daha hızlı ısı kaybedebilir. Bu durum, maddelerin farklı öz ısılarından kaynaklanır.
- D) Kütleleri ile sıcaklıkları aynı olan ve soğuk bir ortama konulan su ve zeytinyağından, suyun etrafa daha fazla ısı vermesi: Su ve zeytinyağı farklı maddelerdir ve farklı öz ısılara sahiptirler. Suyun öz ısısı zeytinyağının öz ısısından daha yüksektir. Kütleleri (\(m\)) ve sıcaklık değişimleri (\(\Delta T\)) aynı olduğunda, öz ısısı (\(c\)) daha yüksek olan su, soğurken ortama daha fazla ısı (\(Q = mc\Delta T\)) verir. Bu durum, maddelerin farklı öz ısılarından kaynaklanır.
Sonuç olarak, B seçeneğindeki durum, aynı maddenin farklı miktarlarının ısıtılmasıyla ilgilidir ve öz ısı farkından değil, kütle farkından kaynaklanır.
Cevap B seçeneğidir.