8. Sınıf Maddenin Isı ile Etkileşimi Test 14

Soru 12 / 13
Sorunun Çözümü

Bu tür sıcaklık dengeleme problemlerinde, farklı sıcaklıklardaki iki su kütlesi karıştırıldığında oluşan son sıcaklık, kütlelerin ve sıcaklıkların ağırlıklı ortalaması ile bulunur. Su için öz ısı sabiti (c) aynı olduğundan, formül aşağıdaki gibi basitleşir:

Son Sıcaklık (Tson) = $\frac{m_1 T_1 + m_2 T_2}{m_1 + m_2}$

Soruda kapların "yarı yüksekliğine kadar" dolu olduğu ve "tamamen dolana kadar" su eklendiği belirtilmiştir. Şekildeki 'h' yükseklik işaretleri, eklenen suyun hacminin başlangıçtaki suyun hacmine eşit olduğunu varsaymamızı sağlar. Bu durumda, her kap için başlangıçtaki su kütlesi ($m_1$) ile eklenen su kütlesi ($m_2$) birbirine eşit olacaktır ($m_1 = m_2 = m$).

  • K Kabı İçin:
    • Başlangıç: $m$ kütleli su, $T_1 = 20^\circ C$
    • Eklenen: $m$ kütleli su, $T_2 = 60^\circ C$
    • $T_{K,son} = \frac{m \cdot 20^\circ C + m \cdot 60^\circ C}{m + m} = \frac{80m}{2m} = 40^\circ C$
  • L Kabı İçin:
    • Başlangıç: $m$ kütleli su, $T_1 = 30^\circ C$
    • Eklenen: $m$ kütleli su, $T_2 = 40^\circ C$
    • $T_{L,son} = \frac{m \cdot 30^\circ C + m \cdot 40^\circ C}{m + m} = \frac{70m}{2m} = 35^\circ C$
  • M Kabı İçin:
    • Başlangıç: $m$ kütleli su, $T_1 = 35^\circ C$
    • Eklenen: $m$ kütleli su, $T_2 = 45^\circ C$
    • $T_{M,son} = \frac{m \cdot 35^\circ C + m \cdot 45^\circ C}{m + m} = \frac{80m}{2m} = 40^\circ C$

Hesaplamalar sonucunda K kabının son sıcaklığı $40^\circ C$, L kabının son sıcaklığı $35^\circ C$ ve M kabının son sıcaklığı $40^\circ C$ olarak bulunmuştur.

Bu durumda K ve M kaplarındaki son sıcaklıklar aynıdır ($40^\circ C$).

Cevap B seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş