Sorunun Çözümü
Verilen soruda, 0°C sıcaklığında 100 g buz ve 0°C sıcaklığında 100 g su karşılaştırılmaktadır. Öğrencilerin yorumlarını inceleyelim:
- Haluk'un yorumu: "Buzun her bir taneciğinin ortalama kinetik enerjisi, suyunkine eşittir."
- Ortalama kinetik enerji, maddenin mutlak sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Hem buz hem de su 0°C (yani aynı mutlak sıcaklıkta) olduğu için, taneciklerinin ortalama kinetik enerjileri eşittir.
- Bu nedenle, Haluk'un yorumu doğrudur.
- İlkgül'ün yorumu: "Buzun taneciklerinin toplam potansiyel enerjisi, suyunkinden küçüktür."
- Madde hal değiştirirken (erirken veya buharlaşırken) dışarıdan ısı alır. Bu alınan ısı, tanecikler arasındaki bağları zayıflatarak veya kopararak potansiyel enerjiyi artırır.
- 0°C'deki buzun 0°C'deki suya dönüşmesi için erime ısısı alması gerekir. Bu ısı, taneciklerin potansiyel enerjisini artırır. Dolayısıyla, 0°C'deki suyun potansiyel enerjisi, 0°C'deki buzun potansiyel enerjisinden daha büyüktür. Başka bir deyişle, buzun potansiyel enerjisi suyunkinden küçüktür.
- Bu nedenle, İlkgül'ün yorumu doğrudur.
- Mualla'nın yorumu: "Buzun iç enerjisi, suyunkinden büyüktür."
- İç enerji, bir sistemdeki tüm taneciklerin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır.
- Haluk'un yorumuna göre kinetik enerjiler eşit. İlkgül'ün yorumuna göre buzun potansiyel enerjisi suyunkinden küçüktür.
- Bu durumda, buzun toplam iç enerjisi (kinetik + potansiyel) suyun iç enerjisinden küçük olmalıdır, çünkü potansiyel enerji kısmı daha azdır. Erime sırasında alınan ısı, iç enerjiyi artırır. Yani 0°C'deki suyun iç enerjisi, 0°C'deki buzun iç enerjisinden daha büyüktür.
- Bu nedenle, Mualla'nın yorumu yanlıştır.
Sonuç olarak, Haluk ve İlkgül'ün yorumları doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.