Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre, X, Y ve Z sıvılarına özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısı verildiği için, her birine aktarılan ısı miktarı (Q) eşittir.
Isı değişimi formülü: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ veya $Q = C \cdot \Delta T$ (burada $C = m \cdot c$ ısı sığasıdır).
- X sıvısı için:
- Kütle ($m_X$) = m
- İlk sıcaklık ($T_{ilk,X}$) = 2T
- Son sıcaklık ($T_{son,X}$) = 5T
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T_X$) = $5T - 2T = 3T$
- Verilen ısı ($Q_X$) = $m \cdot c_X \cdot 3T$
- Isı sığası ($C_X$) = $m \cdot c_X$
- Y sıvısı için:
- Kütle ($m_Y$) = 2m
- İlk sıcaklık ($T_{ilk,Y}$) = 2T
- Son sıcaklık ($T_{son,Y}$) = 5T
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T_Y$) = $5T - 2T = 3T$
- Verilen ısı ($Q_Y$) = $2m \cdot c_Y \cdot 3T$
- Isı sığası ($C_Y$) = $2m \cdot c_Y$
- Z sıvısı için:
- Kütle ($m_Z$) = 2m
- İlk sıcaklık ($T_{ilk,Z}$) = T
- Son sıcaklık ($T_{son,Z}$) = 5T
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T_Z$) = $5T - T = 4T$
- Verilen ısı ($Q_Z$) = $2m \cdot c_Z \cdot 4T$
- Isı sığası ($C_Z$) = $2m \cdot c_Z$
Tüm sıvılara eşit ısı (Q) verildiği için $Q_X = Q_Y = Q_Z = Q$ diyebiliriz.
İfadelerin Değerlendirilmesi:
- X ve Y sıvılarının ısı sığaları eşittir.
- $Q_X = Q_Y$ olduğundan:
- $C_X \cdot \Delta T_X = C_Y \cdot \Delta T_Y$
- $C_X \cdot 3T = C_Y \cdot 3T$
- Buradan $C_X = C_Y$ çıkar.
- Bu ifade doğrudur.
- Y sıvısının öz ısısı, X sıvısının öz ısısından büyüktür.
- $C_X = C_Y$ olduğunu biliyoruz.
- $m \cdot c_X = 2m \cdot c_Y$
- $c_X = 2c_Y$
- Bu durumda X sıvısının öz ısısı Y sıvısının öz ısısının iki katıdır ($c_X > c_Y$).
- Dolayısıyla Y sıvısının öz ısısı, X sıvısının öz ısısından küçük olmalıdır.
- Bu ifade yanlıştır.
- X ve Z aynı tür maddedir.
- Aynı tür madde olmaları için öz ısılarının eşit olması gerekir ($c_X = c_Z$).
- $Q_X = Q_Z$ olduğundan:
- $m \cdot c_X \cdot 3T = 2m \cdot c_Z \cdot 4T$
- $3 \cdot c_X = 8 \cdot c_Z$
- $c_X = \frac{8}{3} c_Z$
- $c_X \neq c_Z$ olduğu için X ve Z aynı tür madde değildir.
- Bu ifade yanlıştır.
Sonuç olarak, sadece I. ifade doğrudur.
Cevap A seçeneğidir.