Soruyu adım adım inceleyelim:

• Verilenler:
  • İki kapta da başlangıç sıcaklığı 15°C olan su var.
  • Birinci kapta 100 g su, ikinci kapta 50 g su var.
  • Özdeş ısıtıcılarla aynı anda ısıtma işlemi uygulanıyor. Bu, ısıtıcıların birim zamanda aynı miktarda ısı enerjisi verdiğini gösterir.

Şimdi ifadeleri değerlendirelim:

• I. Suların kaynama sıcaklıkları aynıdır.
  • Kaynama sıcaklığı, maddenin cinsine ve dış basınca bağlı bir özelliktir. Kütleye bağlı değildir.
  • Her iki kapta da aynı madde (su) bulunduğundan ve dış basınç aynı kabul edildiğinden, suların kaynama sıcaklıkları aynı olacaktır (genellikle 100°C).
  • Bu ifade DOĞRUDUR.
• II. Suların kaynamaya başlama süreleri aynıdır.
  • Suların kaynamaya başlaması için 15°C'den 100°C'ye ulaşmaları gerekir. Yani sıcaklık değişimi (\(\Delta T\)) her ikisi için de aynıdır (\(100^\circ\text{C} - 15^\circ\text{C} = 85^\circ\text{C}\)).
  • Gerekli ısı miktarı \(Q = mc\Delta T\) formülü ile bulunur. Burada \(c\) (suyun özgül ısısı) ve \(\Delta T\) aynıdır.
  • Birinci kapta \(m_1 = 100 \text{ g}\), ikinci kapta \(m_2 = 50 \text{ g}\) olduğundan, \(Q_1 = 100c\Delta T\) ve \(Q_2 = 50c\Delta T\) olacaktır.
  • Yani 100 g suyun kaynaması için 50 g suya göre iki kat daha fazla ısıya ihtiyacı vardır (\(Q_1 = 2Q_2\)).
  • Özdeş ısıtıcılar aynı anda ısı verdiğinden, birim zamanda verilen ısı miktarı (güç) aynıdır. Isı miktarı \(Q = P \times t\) olduğundan, daha fazla ısıya ihtiyaç duyan 100 g suyun kaynaması daha uzun sürer.
  • Bu ifade YANLIŞTIR.
• III. 10 dakika sonra kaplardaki suların sıcaklıkları aynıdır.
  • 10 dakika sonunda her iki kaba da özdeş ısıtıcılar tarafından aynı miktarda ısı (\(Q\)) verilmiş olur.
  • Yine \(Q = mc\Delta T\) formülünü kullanırsak, \(Q\) ve \(c\) her iki kap için de aynıdır.
  • Bu durumda \(m_1\Delta T_1 = m_2\Delta T_2\) eşitliği geçerli olmalıdır.
  • \(100 \text{ g} \times \Delta T_1 = 50 \text{ g} \times \Delta T_2\).
  • Buradan \(2\Delta T_1 = \Delta T_2\) çıkar. Yani 50 g suyun sıcaklık değişimi, 100 g suyun sıcaklık değişiminin iki katı olacaktır.
  • Başlangıç sıcaklıkları aynı (15°C) olmasına rağmen, sıcaklık değişimleri farklı olacağı için 10 dakika sonraki son sıcaklıkları da farklı olacaktır. 50 g suyun sıcaklığı daha fazla artacaktır.
  • Bu ifade YANLIŞTIR.

Sonuç olarak, sadece I. ifade doğrudur.

Cevap A seçeneğidir.