Soru

Zorluk: ZorÖz Isı ve Isı Sığası

Isıca yalıtılmış bir ortamda, yalnızca birbirleriyle ısı alışverişi yapan ve süreç boyunca hâl değiştirmeyen farklı kütlelerdeki iki katı cisim bir araya getirilerek ısıl dengeye ulaştığında; denge sıcaklığının ilk sıcaklığına daha yakın olduğu cismin öz ısısının, diğer cismin öz ısısından daha büyük olduğu kesinlikle söylenebilir.

Cevap: Cevap

Cevap

Bu önerme yanlıştır (False). Denge sıcaklığın��n yakınlığı öz ısının değil, ısı sığasının büyüklüğünü kesin olarak gösterir.
Denge sıcaklığının yakınlığı, sıcaklık değişimi daha az olan cismin ısı sığasının (C=mcC = m \cdot c) daha büyük olduğunu gösterir. Ancak bu durum, cismin öz ısısının (cc) kesinlikle daha büyük olduğu anlamına gelmez; çünkü kütlesinin (mm) büyüklüğü bu farkı yaratmış olabilir.

Adım Adım Çözüm

1
Isı alışverişi ve sıcaklık değişimi arasındaki temel ilişkiyi hatırlayalım.
Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T formülü geçerlidir. Burada mcm \cdot c çarpımı cismin ısı sığasını (CC) temsil eder.
Sıcaklık değişimi ile ısı alışverişi arasındaki bağlantıyı kurmak için.
2
Isıl dengede alınan ve verilen ısı miktarlarının eşitliğini yazalım.
Qalınan=QverilenQ_{\text{alınan}} = Q_{\text{verilen}} olduğundan, birinci cismin verdiği ısı ikinci cismin aldığı ısıya eşittir: C1ΔT1=C2ΔT2C_1 \cdot \Delta T_1 = C_2 \cdot \Delta T_2.
Enerjinin korunumu ilkesini ısıl denge durumuna uygulamak için.
3
Sıcaklık değişimi ile ısı sığası arasındaki ters orantıyı yorumlayalım.
C1ΔT1=C2ΔT2C_1 \cdot \Delta T_1 = C_2 \cdot \Delta T_2 eşitliğine göre, sıcaklık değişimi (ΔT\Delta T) küçük olan cismin ısı sığası (CC) büyük olmalıdır. Denge sıcaklığı hangi cismin ilk sıcaklığına yakınsa o cismin sıcaklık değişimi daha küçüktür.
Denge sıcaklığına yakınlığın hangi büyüklükle ilişkili olduğunu belirlemek için.
4
Isı sığası ile öz ısı arasındaki ilişkiyi analiz ederek kesinlik durumunu inceleyelim.
Isı sığası C=mcC = m \cdot c şeklindedir. Bir cismin ısı sığasının büyük olması, öz ısısının (cc) büyük olmasından değil, kütlesinin (mm) çok büyük olmasından kaynaklanabilir. Dolayısıyla öz ısı hakkında kesin bir yargıya varılamaz.
Önermedeki kesinlik iddiasının hatalı olduğunu kanıtlamak için.

Anahtar Kavram

Isı sığası ile öz ısı arasındaki fark ve denge sıcaklığının ısı sığasına bağlılığı
Bu soruyu puanla