Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım inceleyelim:
- Deney Kurulumu ve Isı Alışverişi:
- Özdeş kaplarda K ve L sıvıları bulunmaktadır.
- Özdeş ısıtıcılar, sıvıları eşit süre (0'dan t'ye kadar) ısıtmıştır.
- Bu durumda, her iki sıvıya da eşit miktarda ısı enerjisi (Q) verilmiştir. Yani $Q_K = Q_L = Q$.
- Sıcaklık Değişimi ($\Delta T$):
- Grafiğe göre, K sıvısı başlangıçta belirli bir sıcaklığa ($T_{başlangıç, K} > 0$) sahiptir. L sıvısı ise 0 sıcaklığından başlamıştır.
- t anında her iki sıvının da son sıcaklığı aynıdır ($T_{son}$).
- K sıvısının sıcaklık değişimi: $\Delta T_K = T_{son} - T_{başlangıç, K}$
- L sıvısının sıcaklık değişimi: $\Delta T_L = T_{son} - 0 = T_{son}$
- $T_{başlangıç, K} > 0$ olduğundan, $\Delta T_K < \Delta T_L$ olduğu açıkça görülmektedir. Yani K sıvısının sıcaklık değişimi, L sıvısının sıcaklık değişiminden daha azdır.
- Isı Sığası (C) ve Öz Isı (c) İlişkisi:
- Bir maddeye verilen ısı enerjisi $Q = C \Delta T$ veya $Q = mc \Delta T$ formülü ile bulunur. Burada C ısı sığası ($C = mc$) ve c öz ısıdır.
Şimdi öğrencilerin yorumlarını değerlendirelim:
- Canan'ın Yorumu: "Aynı miktarda ısı enerjisi alan K sıvısının sıcaklığı L'ninkinden daha az değişmiştir."
- Yukarıdaki analizimizde de belirttiğimiz gibi, $Q_K = Q_L$ ve grafikten $\Delta T_K < \Delta T_L$ olduğu görülmektedir.
- Bu nedenle Canan'ın yorumu kesinlikle doğrudur.
- Harun'un Yorumu: "K sıvısının ısı sığası L'ninkinden büyüktür."
- $Q = C \Delta T$ formülünü kullanarak: $Q_K = C_K \Delta T_K$ ve $Q_L = C_L \Delta T_L$.
- $Q_K = Q_L$ olduğundan, $C_K \Delta T_K = C_L \Delta T_L$ yazabiliriz.
- $\Delta T_K < \Delta T_L$ olduğunu bildiğimize göre, eşitliğin sağlanabilmesi için $C_K$ değerinin $C_L$ değerinden büyük olması gerekir. Yani $C_K > C_L$.
- Bu nedenle Harun'un yorumu kesinlikle doğrudur.
- Zeynep'in Yorumu: "K sıvısının öz ısısı L'ninkinden küçüktür."
- Isı sığası $C = mc$ olduğu için, $m_K c_K > m_L c_L$ olduğunu biliyoruz.
- Ancak soruda K ve L sıvılarının kütleleri ($m_K$ ve $m_L$) hakkında bilgi verilmemiştir. Sadece "özdeş kaplara K ve L sıvılarından koymuşlardır" denilmiştir, bu kütlelerin eşit olduğu anlamına gelmez.
- Eğer kütleler eşit olsaydı ($m_K = m_L$), o zaman $c_K > c_L$ olurdu ve Zeynep'in yorumu yanlış olurdu.
- Ancak kütleler farklı olabileceği için (örneğin $m_K$ çok büyükse), $c_K$ değeri $c_L$ değerinden küçük olabilirken bile $m_K c_K > m_L c_L$ eşitsizliği sağlanabilir.
- Bu nedenle Zeynep'in yorumu kesinlikle doğru değildir.
Sonuç olarak, Canan ve Harun'un yorumları kesinlikle doğrudur.
Cevap C seçeneğidir.