Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için ısı enerjisi, kütle, öz ısı ve sıcaklık değişimi arasındaki ilişkiyi kullanacağız.
- Verilen Bilgiler:
- Tüm sıvıların ilk sıcaklığı: $T_{ilk} = 25^\circ C$.
- Sıvılar özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılıyor. Bu, her sıvıya aktarılan ısı enerjisinin (Q) eşit olduğu anlamına gelir.
- Isı enerjisi formülü: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$
- Burada $m$ kütle, $c$ öz ısı ve $\Delta T$ sıcaklık değişimidir ($T_{son} - T_{ilk}$).
- Hedef: Öz ısısı ($c$) en büyük olan sıvıyı bulmak.
- Çözüm Adımları:
- Her sıvı için sıcaklık değişimini ($\Delta T$) hesaplayalım:
- P: $\Delta T_P = 38^\circ C - 25^\circ C = 13^\circ C$
- R: $\Delta T_R = 32^\circ C - 25^\circ C = 7^\circ C$
- S: $\Delta T_S = 30^\circ C - 25^\circ C = 5^\circ C$
- T: $\Delta T_T = 30^\circ C - 25^\circ C = 5^\circ C$
- $Q$ sabit olduğundan, $m \cdot c \cdot \Delta T = \text{sabit}$ diyebiliriz. Bu durumda, öz ısı ($c$) şu şekilde ifade edilebilir: $c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}$.
- Öz ısının en büyük olması için, $m \cdot \Delta T$ çarpımının en küçük olması gerekir. Her sıvı için bu çarpımı hesaplayalım:
- P: $m_P \cdot \Delta T_P = 15 \, \text{g} \cdot 13^\circ C = 195$
- R: $m_R \cdot \Delta T_R = 20 \, \text{g} \cdot 7^\circ C = 140$
- S: $m_S \cdot \Delta T_S = 25 \, \text{g} \cdot 5^\circ C = 125$
- T: $m_T \cdot \Delta T_T = 30 \, \text{g} \cdot 5^\circ C = 150$
- Hesaplanan $m \cdot \Delta T$ değerleri arasında en küçük olanı 125'tir ve bu değer S sıvısına aittir.
- Her sıvı için sıcaklık değişimini ($\Delta T$) hesaplayalım:
Bu nedenle, S sıvısının öz ısısı en büyüktür.
Cevap B seçeneğidir.