Sorunun Çözümü
İç Enerji Kavramı:
- Bir maddenin iç enerjisi, moleküllerinin toplam kinetik ve potansiyel enerjilerinin bir ölçüsüdür.
- Aynı madde için (burada su), iç enerji kütle (m) ve mutlak sıcaklık (T) ile doğru orantılıdır. Bu ilişki formülüyle ifade edilebilir, burada c öz ısıdır.
- Tüm kaplarda su olduğu ve öz ısı (c) sabit olduğu için, iç enerjiyi karşılaştırmak için kütle (m) ile sıcaklık (T) çarpımına bakmak yeterlidir. (Sıcaklıkları Kelvin'e çevirmek daha doğru olsa da, sıralama için Celsius değerleri de aynı sonucu verecektir.)
Her Bir Kap İçin İç Enerji Karşılaştırması:
- K kabı: Kütle = 400 g, Sıcaklık = 30°C.
- (karşılaştırma değeri)
- L kabı: Kütle = 300 g, Sıcaklık = 20°C.
- (karşılaştırma değeri)
- M kabı: Kütle = 400 g, Sıcaklık = 40°C.
- (karşılaştırma değeri)
İç Enerjilerin Sıralanması:
- Elde ettiğimiz karşılaştırma değerlerine göre iç enerjiler arasındaki ilişki şu şekildedir:
- Yani, olur.
Cevap D seçeneğidir.