Sorunun Çözümü
Bu soruyu adım adım inceleyelim:
- Başlangıç Durumu: Cam kapta 60 °C sıcaklığında su bulunmaktadır. Şeffaf naylon poşetin üzerinde ise 0 °C sıcaklığında buz vardır.
- Isı Akışı Prensibi: Isı her zaman daha sıcak ortamdan daha soğuk ortama doğru akar. Bu durumda, 60 °C'deki su, 0 °C'deki buza doğru ısı transfer edecektir.
- Buzun Durumu: Buz zaten erime noktası olan 0 °C'dedir. Isı aldığında sıcaklığı hemen yükselmez; bunun yerine faz değiştirmeye, yani erimeye başlar. Erime, katı halden sıvı hale geçiş sürecidir ve bu süreç boyunca sıcaklık sabit kalır (0 °C).
- Diğer Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- A) Cam kaptaki suyun kaynaması: Suyun kaynama noktası 100 °C'dir. Su 60 °C'de olduğu ve ısı kaybettiği için kaynaması beklenmez.
- C) Buzun sıcaklığının 0 °C altına düşmesi: Buzun sıcaklığının 0 °C altına düşmesi için daha soğuk bir ortama ısı vermesi gerekir. Ancak altındaki su 60 °C olduğu için bu mümkün değildir; aksine buz ısı alacaktır.
- D) Suyun donarak gaz hâline geçmesi: Su 60 °C'de olduğu için donması (0 °C veya altına inmesi) mümkün değildir. "Donarak gaz hâline geçmesi" ifadesi de fiziksel olarak çelişkilidir.
- Sonuç: 60 °C'deki suyun ısısı, 0 °C'deki buza aktarılacak ve buz, erime noktası olan 0 °C'de olduğu için bu ısıyı alarak erimeye başlayacaktır.
Cevap B seçeneğidir.