Deneyin amacı, sıcaklık değişiminin ($\Delta T$) maddenin öz ısı büyüklüğüne ($c$) bağlı olduğunu ispatlamaktır. Bu ilişkiyi incelemek için temel ısı formülü olan $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ denklemini kullanırız. Bu denklemden sıcaklık değişimi $\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}$ olarak ifade edilebilir.
Bir değişkenin başka bir değişkene bağlılığını göstermek için, incelenen değişken dışındaki tüm diğer değişkenlerin sabit tutulması (kontrol edilmesi) gerekir. Bu durumda, $\Delta T$'nin $c$'ye bağlılığını göstermek için, sisteme verilen ısı ($Q$) ve maddenin kütlesi ($m$) sabit tutulmalıdır.
- A seçeneği: Aynı cins sıvı kullanıldığı için öz ısı ($c$) sabittir. Bu durumda sıcaklık farklarının aynı çıkması beklenir ve öz ısının etkisini gözlemleyemeyiz.
- B seçeneği:
- Farklı cins iki sıvı: Bu, öz ısı ($c$) değerlerinin farklı olmasını sağlar. Böylece öz ısının sıcaklık değişimine etkisini gözlemleyebiliriz.
- Eşit kütle: Kütle ($m$) sabit tutulmuştur.
- Özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtma: Bu, sıvılara verilen ısı enerjisinin ($Q$) eşit ve sabit olmasını sağlar.
Bu koşullar altında, $Q$ ve $m$ sabitken, farklı $c$ değerlerine sahip sıvıların farklı $\Delta T$ değerleri göstermesi beklenir. Bu da sıcaklık değişiminin öz ısıya bağlı olduğunu doğrudan ispatlar.
- C seçeneği: Farklı kütle kullanıldığı için hem öz ısı ($c$) hem de kütle ($m$) değişken olur. Bu durumda sıcaklık değişiminin hangi değişkenden kaynaklandığını ayırt etmek zorlaşır.
- D seçeneği: Farklı kütle ve farklı ısıtıcılar kullanıldığı için hem kütle ($m$) hem de verilen ısı ($Q$) değişken olur. Bu durumda öz ısının etkisini gözlemlemek imkansız hale gelir.
Bu nedenle, sıcaklık değişiminin öz ısıya bağlı olduğunu ispatlamak için en uygun deney düzeneği B seçeneğinde açıklanmıştır.
Cevap B seçeneğidir.