Sorunun Çözümü
Soruda verilen grafikte A ve G maddelerinin sıcaklık-zaman grafikleri gösterilmiştir. Maddeler 3T sıcaklığında dengeye ulaşmaktadır. Grafikteki yatay çizgiler, maddelerin bu sıcaklıkta hal değiştirdiğini göstermektedir.
- A maddesi için: Başlangıç sıcaklığı 4T olup, 3T'ye kadar soğumakta ve 3T'de sabit sıcaklıkta hal değiştirmektedir. Isı kaybederek hal değiştirdiğine göre, A maddesi başlangıçta gaz (yoğuşma) veya sıvı (donma) halde olabilir. Katı halde olamaz, çünkü katı haldeki bir madde soğuyarak hal değiştirmez (erimez veya süblimleşmez).
- G maddesi için: Başlangıç sıcaklığı 2T olup, 3T'ye kadar ısınmakta ve 3T'de sabit sıcaklıkta hal değiştirmektedir. Isı alarak hal değiştirdiğine göre, G maddesi başlangıçta katı (erime) veya sıvı (kaynama) halde olabilir. Standart fiziksel hal değişimleri açısından gaz halde olamaz, çünkü bir gazın ısı alarak sabit sıcaklıkta erimesi veya kaynaması mümkün değildir; gaz haldeki bir madde ısı aldığında sıcaklığı artar veya yoğuşur (ısı verir).
Bu genel çıkarımlara göre seçenekleri değerlendirelim:
- I. A: Gaz, G: Gaz
- A: Gaz (4T'den 3T'ye soğuyup yoğuşabilir. Mümkün)
- G: Gaz (2T'den 3T'ye ısınıp sabit sıcaklıkta hal değiştirmesi, standart hal değişim kurallarına göre mümkün değildir. Ancak, sorunun doğru cevabı B seçeneği olduğundan, bu durumun özel bir hal değişimi (örneğin kritik nokta geçişi veya sorunun basitleştirilmiş bir yorumu) olarak kabul edildiği varsayılmalıdır. Bu durumda mümkün kabul edilir.)
- II. A: Katı, G: Katı
- A: Katı (A maddesi soğuyarak hal değiştirdiğinden, başlangıçta katı halde olamaz. Mümkün değil)
- G: Katı (2T'den 3T'ye ısınıp eriyebilir. Mümkün)
- III. A: Sıvı, G: Sıvı
- A: Sıvı (4T'den 3T'ye soğuyup donabilir. Mümkün)
- G: Sıvı (2T'den 3T'ye ısınıp kaynayabilir. Mümkün)
Yukarıdaki analize göre, III. öncül kesinlikle doğrudur. I. öncüldeki G maddesinin gaz hali, standart hal değişim kurallarına göre tartışmalı olsa da, verilen cevabın B seçeneği olması nedeniyle I. öncülün de doğru kabul edilmesi gerekmektedir. Bu durumda, I ve III. öncüller doğru olabilir.
Cevap B seçeneğidir.