Verilen grafik, ısıca yalıtılmış bir kapta bulunan suyun içine atılan buz parçasının kütlesinin zamanla değişimini göstermektedir.

• Grafiğin Analizi:
  • Zaman 0'dan \(t_1\)'e kadar buz kütlesi \(m_2\)'den \(m_1\)'e düşmektedir. Bu durum, buzun eridiğini gösterir. Buzun erimesi için sıcaklığının 0°C olması ve çevreden ısı alması gerekir.
  • Zaman \(t_1\)'den \(t_2\)'ye kadar buz kütlesi \(m_1\) değerinde sabit kalmaktadır. Bu durum, sistemin ısıl dengeye ulaştığını ve artık buzun erimediğini veya donmadığını gösterir. Kapta hala buz (\(m_1 > 0\)) ve su birlikte bulunmaktadır.
• Yargıların Değerlendirilmesi:
  • I. Başlangıçta buzun sıcaklığı 0 °C'dir.

    Grafikte buzun kütlesi hemen azalmaya başladığına göre, buz erimeye başlamıştır. Buz, sıcaklığı 0°C'ye ulaşmadan erimeye başlamaz. Eğer buzun sıcaklığı 0°C'nin altında olsaydı, önce 0°C'ye gelmek için ısı alması, sonra erimeye başlaması gerekirdi. Kütle hemen azaldığı için başlangıçta buzun sıcaklığı 0°C'dir. Bu yargı doğrudur.

  • II. Başlangıçta suyun sıcaklığı 0 °C'dir.

    Buzun erimesi için sudan ısı alması gerekir. Eğer suyun sıcaklığı da başlangıçta 0°C olsaydı, buz erimezdi (çünkü ısı transferi olmazdı). Buzun erimesi için suyun sıcaklığının 0°C'den yüksek olması gerekir. Bu yargı yanlıştır.

  • III. Denge sıcaklığı 0 °C'dir.

    \(t_1\) anından sonra buz kütlesi sabit kalmıştır (\(m_1\)). Bu, sistemin dengeye ulaştığı ve kapta hem buz hem de suyun birlikte bulunduğu anlamına gelir. Buz ve suyun birlikte dengede bulunabildiği tek sıcaklık 0°C'dir. Eğer denge sıcaklığı 0°C'nin üzerinde olsaydı kalan buz erimeye devam ederdi; eğer 0°C'nin altında olsaydı su donmaya başlar ve buz kütlesi artardı. Bu yargı doğrudur.

Bu durumda, I ve III numaralı yargılar doğrudur.

Cevap E seçeneğidir.