Bu soruda, farklı sıcaklıklardaki aynı cins sıvıların karıştırılmasıyla oluşan karışımın son sıcaklığını bulmamız isteniyor. Isı yalıtımı sağlanmış bir kapta karıştırma yapıldığı için dışarıya ısı alışverişi olmaz.
- Adım 1: Verilen Bilgileri Belirleme
- I. kaptaki sıvı: Kütle ($$m_1 = m$$), Sıcaklık ($$T_1 = 4T$$)
- II. kaptaki sıvı: Kütle ($$m_2 = m$$), Sıcaklık ($$T_2 = 6T$$)
- III. kaptaki sıvı: Kütle ($$m_3 = m$$), Sıcaklık ($$T_3 = 8T$$)
- Sıvılar aynı cins olduğu için öz ısıları ($$c$$) eşittir.
- Adım 2: Karışımın Son Sıcaklığı Formülünü Uygulama
- Adım 3: Değerleri Formülde Yerine Koyma
- Adım 4: Hesaplamaları Yapma
Aynı cins sıvıların ısı yalıtılmış bir ortamda karıştırılması durumunda, karışımın son sıcaklığı ($$T_{son}$$) aşağıdaki formülle bulunur:
$$T_{son} = \frac{m_1 T_1 + m_2 T_2 + m_3 T_3}{m_1 + m_2 + m_3}$$
Verilen kütle ve sıcaklık değerlerini formüle yerleştirelim:
$$T_{son} = \frac{(m \cdot 4T) + (m \cdot 6T) + (m \cdot 8T)}{m + m + m}$$
Pay ve paydayı ayrı ayrı toplayalım:
$$T_{son} = \frac{4mT + 6mT + 8mT}{3m}$$
$$T_{son} = \frac{18mT}{3m}$$
$$T_{son} = \frac{18T}{3}$$
$$T_{son} = 6T$$
Buna göre, karışımın son sıcaklığı $$6T$$ olur.
Cevap C seçeneğidir.