Sorunun Çözümü
Verilen grafik, farklı sıcaklıktaki ve eşit miktardaki özdeş sıvıların karıştırılması sonucu sıcaklık değişimlerini göstermektedir.
- K sıvısı: Başlangıç sıcaklığı 70°C'dir ve zamanla sıcaklığı azalmaktadır. Sıcaklığı azalan madde ısı verir.
- L sıvısı: Başlangıç sıcaklığı 30°C'dir ve zamanla sıcaklığı artmaktadır. Sıcaklığı artan madde ısı alır.
- Denge sıcaklığı: K ve L sıvılarının sıcaklıkları bir noktada eşitlenir ve bu noktadan sonra sıcaklıkları sabit kalır. Bu, ısı alışverişinin durduğu ve termal dengeye ulaşıldığı anlamına gelir.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) K sıvısı ısı almış, L sıvısı ısı vermiştir.
- K sıvısının sıcaklığı 70°C'den azaldığı için ısı vermiştir.
- L sıvısının sıcaklığı 30°C'den arttığı için ısı almıştır.
- Bu ifade, grafikteki sıcaklık değişimlerinin tersini belirtmektedir. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
- B) Son sıcaklıkları ikisinin de 50°C'dir.
- Sıvılar özdeş ve eşit miktarda olduğu için, denge sıcaklığı başlangıç sıcaklıklarının aritmetik ortalaması olacaktır.
- Denge sıcaklığı \(T_{denge} = \frac{T_K + T_L}{2} = \frac{70°C + 30°C}{2} = \frac{100°C}{2} = 50°C\).
- Grafikteki '?' değeri 50°C'dir. Bu ifade doğrudur.
- C) Başlangıçta K sıvısı daha sıcaktır.
- K sıvısının başlangıç sıcaklığı 70°C, L sıvısının başlangıç sıcaklığı 30°C'dir.
- 70°C > 30°C olduğu için K sıvısı başlangıçta daha sıcaktır. Bu ifade doğrudur.
- D) Isı alışverişi son sıcaklıklar eşitleninceye kadar devam etmiştir.
- Grafikte, K ve L'nin sıcaklıkları eşitlenene kadar değişim gösterir, eşitlendikten sonra sabit kalır. Bu, ısı alışverişinin termal dengeye ulaşana kadar devam ettiğini gösterir. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade A seçeneğidir.
Cevap A seçeneğidir.