Verilen tabloya göre her bir yargıyı adım adım inceleyelim:
- Yargı I: "0°C'deki buza 334,4 J ısı verilirse 1 g buz su olur."
Tablodan buzun erime ısısı \(L_{buz} = 334,4 \text{ J/g}\) olarak verilmiştir. Bu değer, 1 gram buzun 0°C'de tamamen suya dönüşmesi için gereken ısı miktarını ifade eder. Dolayısıyla, 1 gram buza 334,4 J ısı verildiğinde tamamen eriyerek su olur.
Bu yargı doğrudur.
- Yargı II: "0°C'deki buza ve 1540 °C'deki demire eşit ısı verildiğinde eriyen buz miktarı demir miktarından fazladır."
Eşit ısı (\(Q\)) verildiğinde eriyen madde miktarı \(m = Q / L\) formülü ile bulunur. Burada \(L\) erime ısısıdır.
- Buz için: \(L_{buz} = 334,4 \text{ J/g}\)
- Demir için: \(L_{demir} = 117,0 \text{ J/g}\)
Eşit \(Q\) için, erime ısısı küçük olan maddeden daha fazla miktar erir. \(L_{buz} (334,4 \text{ J/g})\) değeri \(L_{demir} (117,0 \text{ J/g})\) değerinden büyük olduğu için, eşit ısı verildiğinde eriyen buz miktarı (\(m_{buz} = Q / 334,4\)) eriyen demir miktarından (\(m_{demir} = Q / 117,0\)) daha az olacaktır (\(m_{buz} < m_{demir}\)).
Bu yargı yanlıştır.
- Yargı III: "1540 °C'deki demir ve 327°C'deki kurşundan eşit kütleler alınarak eşit sürelerde eşit ısı veren ısıtıcılarla ısıtıldığında kurşun demirden daha kısa sürede erir."
Eşit kütleler (\(m\)) ve eşit sürelerde eşit ısı veren ısıtıcılar kullanıldığına göre, birim zamanda verilen ısı miktarı (güç, \(P\)) sabittir. Erime için gereken toplam ısı \(Q = m \cdot L\) formülüyle bulunur. Erime süresi ise \(t = Q / P = (m \cdot L) / P\) formülüyle hesaplanır.
- Demir için: \(L_{demir} = 117,0 \text{ J/g}\)
- Kurşun için: \(L_{kurşun} = 22,6 \text{ J/g}\)
Eşit \(m\) ve \(P\) değerleri için, erime ısısı küçük olan maddenin erime süresi daha kısa olacaktır. \(L_{kurşun} (22,6 \text{ J/g})\) değeri \(L_{demir} (117,0 \text{ J/g})\) değerinden küçük olduğu için, kurşun demirden daha kısa sürede erir.
Bu yargı doğrudur.
Sonuç olarak, I ve III numaralı yargılar doğrudur.
Cevap C seçeneğidir.