Verilen grafik, özdeş K ve L kaplarındaki aynı cins saf sıvıların sıcaklık-zaman değişimini göstermektedir. Saf maddeler hal değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır.
- Grafik Analizi:
- K kabı (Isıtma): Sıcaklık 40°C'den 80°C'ye yükseliyor. 80°C'de sıcaklık sabit kalıyor. Bu durum, sıvının kaynama noktasının 80°C olduğunu gösterir.
- L kabı (Soğutma): Sıcaklık 40°C'den -10°C'ye düşüyor. -10°C'de sıcaklık sabit kalıyor. Bu durum, sıvının donma noktasının -10°C olduğunu gösterir.
- Her iki kapta da aynı cins saf sıvı olduğu için kaynama ve donma noktaları aynı olmalıdır.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- A) Kaplardaki sıvıların ilk sıcaklıkları eşittir.
Grafiğe göre, t=0 anında hem K hem de L kaplarındaki sıvıların sıcaklığı 40°C'dir. Bu ifade doğrudur.
- B) Sıvının kaynama ısısı 80°C'dir.
Grafik, sıvının kaynama noktasının 80°C olduğunu göstermektedir. "Kaynama ısısı" (latent heat of vaporization) bir enerji değeridir (örneğin J/kg) ve sıcaklık birimi (°C) ile ifade edilmez. Bu ifade, kavramsal olarak yanlıştır.
- C) Sıvının donma noktası -10°C'dir.
L kabındaki sıvının sıcaklığı -10°C'de sabit kaldığına göre, bu sıcaklık sıvının donma noktasıdır. Bu ifade doğrudur.
- D) L kabındaki sıvı 5. dakikada katı - sıvı karışımı olabilir.
L kabındaki sıvı 2. dakikadan itibaren -10°C'de donmaya başlamıştır. Grafik, donma sürecinin 4. dakikadan sonra da -10°C'de devam ettiğini göstermektedir. Hal değişimi süresince madde katı-sıvı karışımı halindedir. Dolayısıyla, 5. dakikada donma süreci hala devam ediyor olabilir ve bu durumda sıvı katı-sıvı karışımı halinde bulunabilir. Bu ifade doğrudur.
- A) Kaplardaki sıvıların ilk sıcaklıkları eşittir.
Yukarıdaki analizlere göre, "Sıvının kaynama ısısı 80°C'dir" ifadesi kavramsal olarak yanlıştır çünkü kaynama ısısı bir sıcaklık değil, bir enerji değeridir. Kaynama noktası 80°C'dir.
Cevap B seçeneğidir.