ISI VE ÖZISI SORULARI
8. sınıflar fen bilgisi dersi. Maddenin halleri ve ısı konusu. Isı - özısı ve Isı – kütle ilişkisi. Isı ve sıcaklık çözümlü sorular.
Soru – 1
Sıcaklığı 70 °C olan 500 g alkol sıcaklığı 20 °C oluncaya kadar soğutuluyor. Alkolün ortama verdiği ısı enerjisi kaç J dür? (Alkol için özısı 2,40 J/g °C)
Çözüm:
Isı denklemi,
Q = m.c.∆t
Şeklindedir. Değerleri yerine koyarsak alkolün soğurken ortama verdiği ısı miktarını bulabiliriz.
Q = 500 . 2,4 . (70 – 20)
Q = 500 . 2,4 . 50
Q = 60.000 J
Soru – 2
Bir miktar suyun sıcaklığı 20 °C den 60 °C ye çıkarmak için 50.160 J ısı enerjisi gerektiğine göre bu suyun kütlesi kaç g dır?
(Suyun özısısı 4,18 J/g °C)
Çözüm:
Bu soruda verilen ısı enerjisi ve sıcaklık farkları bellidir. Bilinmeyen değişken kütledir. Kütleye m diyelim.
Q = m.c.∆t
50160 = m . 4,18 . (60 – 20)
50160 = m . 4,18 . 40
1254 = 4,18.m
m = 300 g olarak bulunur.
Soru – 3
Bir maddenin kütlesi 400 g, sıcaklığı 10 °C dir. Bu maddenin sıcaklığını 25 °C ye çıkarmak için gerekli ısı miktarı 9000 J olduğuna göre, bu maddenin özısısı kaç J/g °C dır?
Çözüm:
Bu soruda bilinmeyen değişken özısıdır. Özısıya c diyelim ve diğer parametreleri yerine koyalım.
Q = m.c.∆t
9000 = 400 . c . (25 – 10)
9000 = 400 . c . 15
22,5 = 15 . c
c = 1,5 J/g °C
Soru – 4
İki adet özdeş ısıtıcı aynı anda açılıyor. Isıtıcıların birinde kütlesi 250 g, özısısı 2 J/g °C, sıcaklığı 30 °C olan bir A maddesi; diğerinde ise kütlesi 400 g, özısısı c, sıcaklığı 20 °C olan B maddesi bulunmaktadır. Bir süre sonra A maddesinin sıcaklığı 60 °C ye, B maddesinin sıcaklığı 45 °C ye çıkıyor. Buna göre B maddesinin özısısı kaç J/g °C dır?
Çözüm:
Önce A maddesine verilen ısı enerjisini hesaplayalım.
Q = 250 . 2 . (60 – 30)
Q = 250 . 2 . 30
Q = 15000 J
Isıtıcılar özdeş olduğundan her iki madde de aynı ısıyı almıştır. Öyleyse B maddesine verilen ısı enerjisi de 15000 J dür.
15000 = 400 . c . (45 – 20)
15000 = 400 . c . 25
37,5 = 25.c
c = 1,5 J/g °C
Soru – 5
İki adet özdeş ısıtıcıdan birincisindeki kapta sıcaklığı 40 °C olan 400 g su, ikinci ısıtıcıdaki kapta sıcaklığı 20 °C olan 600 g su bulunmaktadır. İki kap belli bir süre ısıtılıyor. Bu süre sonunda birinci ısıtıcıdaki kapta bulunan suyun son sıcaklığı 70 °C olduğuna göre, diğer ısıtıcıdaki kapta bulunan suyun son sıcaklığı kaç °C olur?
(Suyun özısıs 4,18 J/g °C)
Çözüm:
1. ısıtıcıda bulunan kabın aldığı ısı enerjisini hesaplayalım.
Q = 400 . 4,18 . (70 – 40)
Q = 400 . 4,18 . 30
Q = 50.160 J
Isıtıcılar özdeş olduğundan 2. Kaptaki su da aynı ısı enerjisini almıştır. 2. Kaptaki suyun son sıcaklığını bulacağız.
50160 = 600 . 4,18 .(t2 – 20)
| 50160 | = 4,18 . (t2 – 20) |
| 600 |
83,6 = 4,18 . (t2 – 20)
20 = t2 – 20
t2 = 40 °C olarak bulunur.
İkinci kaptaki suyun son sıcaklığı 40 °C dir.
Soru – 6
200 g suya 12540 J ısı enerjisi verilince son sıcaklığı 45 °C olmaktadır. Bu suyun ilk sıcaklığı kaç °C dir.
(Suyun özısısı 4,18 J/g °C dir)
Çözüm:
Suya verilen ısı enerjisi, suyun kütlesi ve son sıcaklığı bellidir. İlk sıcaklığını bulacağız.
12540 = 200 . 4,18 . (45 – t1)
| 12540 | = 4,18 (45 – t1 ) |
| 200 |
62,7 = 4,18 (45 – t1)
15 = 45 – t1
t1 = 30 °C
Suyun ilk sıcaklığı 30 °C dir.
Soru – 7
Su 100 °C de kaynamaktadır. İlk sıcaklığı 0 °C olan 1000 g suyu kaynatmak için gerekli olan ısı miktarı kaç J dür.
(Suyun özısısı 4,18 J/g °C)
Çözüm:
Q = 1000 . 4,18 . (100 – 0)
Q = 418.000 J
Soru – 8
Özdeş iki ısıtıcıda bulunan kaplardan birinci ısıtıcıda sıcaklığı 10 °C olan 200 g su, ikincide ise sıcaklığı 20 °C olan 418 g alkol bulunmaktadır. İki ısıtıcı belirli bir süre açık tutuluyor. Bu süre sonunda suyun son sıcaklığı 34 °C olduğuna göre alkolün son sıcaklığı kaç °C dir?
(suyun özısısı 4,18 j/g °C, Alkolün özısısı 2,4 J/g °C dir)
Çözüm:
Öncelikle suya verilen ısı enerjisini bulalım.
Q = 200 . 4,18 . (34 – 10)
Q = 20064 J
Bu ısının alkolün son sıcaklığını kaç °C yapacağını bulalım.
20064 = 418.2,4.(t2 – 20)
48 = 2,4(t2 – 20)
20 = t2 – 20
t2 = 40 °C
Alkolün son sıcaklığı 40 °C olmuştur.
SANATSAL BİLGİ
23/03/2017