Sorunun Çözümü
Yukarıdaki K ve L kaplarında bulunan suların başlangıç sıcaklıkları şöyledir:
- K kabı: 30°C
- L kabı: 10°C
Suların sıcaklıklarının eşitlenebilmesi için, K kabındaki suyun sıcaklığının azalması veya L kabındaki suyun sıcaklığının artması gerekmektedir. Eşitlenecek sıcaklık, 10°C ile 30°C arasında bir değer veya bu değerlerden biri olmalıdır.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) K: Soğutma, L: Isıtma: K'nin sıcaklığı azalır (30°C'den düşük), L'nin sıcaklığı artar (10°C'den yüksek). Bu durumda sıcaklıklar 10°C ile 30°C arasında bir değerde eşitlenebilir (örneğin, ikisi de 20°C'ye getirilebilir). Mümkündür.
- B) K: Isıtma, L: Soğutma: K'nin sıcaklığı artar (30°C'den yüksek), L'nin sıcaklığı azalır (10°C'den düşük). Bu durumda K ve L'nin sıcaklıkları arasındaki fark artar ve sıcaklıklar asla eşitlenemez. Mümkün değildir.
- C) K: Soğutma, L: Soğutma: K'nin sıcaklığı azalır (30°C'den düşük), L'nin sıcaklığı azalır (10°C'den düşük). K kabındaki suyu 10°C'ye soğutursak, L kabındaki su zaten 10°C'dir ve sıcaklıklar eşitlenmiş olur. Veya her ikisi de 10°C'den daha düşük bir sıcaklığa (örneğin 5°C'ye) soğutulabilir. Mümkündür.
- D) K: Isıtma, L: Isıtma: K'nin sıcaklığı artar (30°C'den yüksek), L'nin sıcaklığı artar (10°C'den yüksek). L kabındaki suyu 30°C'ye ısıtırsak, K kabındaki su zaten 30°C'dir ve sıcaklıklar eşitlenmiş olur. Veya her ikisi de 30°C'den daha yüksek bir sıcaklığa (örneğin 40°C'ye) ısıtılabilir. Mümkündür.
Bu analizlere göre, K kabındaki suyu ısıtıp L kabındaki suyu soğutmak, sıcaklık farkını artıracağı için sıcaklıkların eşitlenmesini imkansız kılar.
Cevap B seçeneğidir.