Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım inceleyelim ve Bartu'nun çıkarımlarını değerlendirelim:
- A) K'den L'ye geçiş için sıcaklık 2300 °C'ye ulaşmalıdır.
- K'den L'ye geçiş, katı halden (K) sıvı hale (L) geçiş, yani erimedir.
- Bakırın erime noktası 1083 °C olarak verilmiştir.
- 2300 °C ise bakırın kaynama noktasıdır.
- Bu nedenle, bu ifade yanlıştır.
- B) 1500 °C'deki bakır 1000 °C'lik ortama konulursa M'ye dönüşür.
- M, gaz haldeki bakırdır. Bakırın gaz hale geçmesi için sıcaklığının kaynama noktası olan 2300 °C'ye ulaşması gerekir.
- 1500 °C'deki bakır, erime noktasının (1083 °C) üzerinde ve kaynama noktasının (2300 °C) altında olduğu için sıvı haldedir.
- Bu bakır 1000 °C'lik ortama konulursa, sıcaklığı düşer ve 1083 °C'nin altına indiğinde katı hale geçer. Gaz hale geçmez.
- Bu nedenle, bu ifade yanlıştır.
- C) 5 kg K, 215 kcal ısı ile gaz hale geçer.
- K, katı bakırdır. Gaz hale geçmesi için önce erime noktasına kadar ısınması, erimesi, kaynama noktasına kadar ısınması ve kaynaması gerekir.
- Bakırın erime ısısı 43 kcal/kg olarak verilmiştir.
- 5 kg bakırın erimesi için gereken ısı miktarı: \(Q_{erime} = m \cdot L_e = 5 \text{ kg} \cdot 43 \text{ kcal/kg} = 215 \text{ kcal}\).
- Bu ısı miktarı sadece 5 kg katı bakırı erime noktasında (1083 °C) tamamen sıvı hale getirmek için yeterlidir. Gaz hale geçmesi için çok daha fazla ısıya ihtiyaç vardır.
- Bu nedenle, bu ifade yanlıştır.
- D) 1 gram bakırın sıcaklığı 10 °C düştüğünde dışarıya 1 cal ısı verir.
- Isı değişimi formülü \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\) şeklindedir.
- Verilenler:
- Kütle (m) = 1 gram
- Özısı (c) = 0,1 cal/g °C
- Sıcaklık değişimi (\(\Delta T\)) = 10 °C
- Hesaplama: \(Q = 1 \text{ g} \cdot 0,1 \text{ cal/g °C} \cdot 10 \text{ °C} = 1 \text{ cal}\).
- Sıcaklık düştüğünde madde dışarıya ısı verir.
- Bu nedenle, bu ifade doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.