Sorunun Çözümü
Isı alışverişi yapan iki madde arasındaki son sıcaklık, her zaman maddelerin ilk sıcaklıkları arasında bir değer alır. Yani, eğer iki maddenin ilk sıcaklıkları $T_1$ ve $T_2$ ise, denge sıcaklığı $T_f$ için $min(T_1, T_2) \le T_f \le max(T_1, T_2)$ eşitsizliği geçerlidir.
Grafikten maddelerin ilk sıcaklıklarını belirleyelim:
- K maddesi: 10°C
- L maddesi: 15°C
- M maddesi: 25°C
- N maddesi: 35°C
Şimdi seçenekleri inceleyelim ve son sıcaklığın 20°C olup olamayacağını kontrol edelim:
- A) K ve M: K'nin sıcaklığı 10°C, M'nin sıcaklığı 25°C'dir. Son sıcaklık 10°C ile 25°C arasında olmalıdır. 20°C bu aralıkta (10°C < 20°C < 25°C) olduğu için son sıcaklık 20°C olabilir.
- B) K ve N: K'nin sıcaklığı 10°C, N'nin sıcaklığı 35°C'dir. Son sıcaklık 10°C ile 35°C arasında olmalıdır. 20°C bu aralıkta (10°C < 20°C < 35°C) olduğu için son sıcaklık 20°C olabilir.
- C) L ve M: L'nin sıcaklığı 15°C, M'nin sıcaklığı 25°C'dir. Son sıcaklık 15°C ile 25°C arasında olmalıdır. 20°C bu aralıkta (15°C < 20°C < 25°C) olduğu için son sıcaklık 20°C olabilir.
- D) M ve N: M'nin sıcaklığı 25°C, N'nin sıcaklığı 35°C'dir. Son sıcaklık 25°C ile 35°C arasında olmalıdır. 20°C bu aralıkta değildir (20°C < 25°C). Dolayısıyla, M ve N maddeleri birbirine dokundurulduğunda son sıcaklık 20°C olamaz. Son sıcaklık en az 25°C olacaktır.
Bu durumda, M ve N maddelerinin son sıcaklığı 20°C olamaz.
Cevap D seçeneğidir.