Sorunun Çözümü
Verilen grafik, saf bir katı maddenin ısıtılma sürecindeki sıcaklık-zaman değişimini göstermektedir. Isıtıcı, eşit zaman aralıklarında eşit ısı vermektedir, yani ısıtma gücü sabittir (P).
-
I. Katı maddenin, erime ısısının buharlaşma ısısına oranı \(\frac{1}{3}\) olur.
- Erime süresi: \(t_{erime} = 3t - 2t = t\). Erime için harcanan ısı: \(Q_{erime} = P \cdot t\). Bu ısı, \(m \cdot L_e\) değerine eşittir.
- Buharlaşma süresi: \(t_{buharlaşma} = 9t - 6t = 3t\). Buharlaşma için harcanan ısı: \(Q_{buharlaşma} = P \cdot 3t\). Bu ısı, \(m \cdot L_b\) değerine eşittir.
- Oran: \(\frac{L_e}{L_b} = \frac{Q_{erime}/m}{Q_{buharlaşma}/m} = \frac{P \cdot t}{P \cdot 3t} = \frac{1}{3}\).
- Bu ifade doğrudur.
-
II. Katı maddenin kütlesi değiştirilip deney tekrarlanırsa 2T ve 5T değerleri değişir.
- 2T, maddenin erime noktasıdır. 5T ise kaynama noktasıdır.
- Saf maddelerin erime ve kaynama noktaları, madde miktarına (kütlesine) bağlı değildir; maddenin cinsine ve dış basınca bağlıdır.
- Bu ifade yanlıştır.
-
III. Isıtıcının gücü artırılırsa 2t, 3t, 6t ve 9t değerleri değişir.
- Isıtıcının gücü (P) artırıldığında, aynı miktarda ısıyı (Q) vermek için gereken süre (\(t = Q/P\)) azalır.
- Maddenin sıcaklığını T'den 2T'ye çıkarmak, erimek, 2T'den 5T'ye çıkarmak ve buharlaşmak için gereken toplam ısı miktarları değişmez.
- Ancak bu ısıları vermek için geçen süreler (2t, 3t, 6t, 9t) ısıtıcının gücü arttığı için kısalacaktır.
- Bu ifade doğrudur.
- Doğru Seçenek D'dır.