Verilen grafik, deniz seviyesinde ısıca yalıtılmış bir kapta suya buz atıldığında su kütlesinin zamanla değişimini göstermektedir.

• Grafiğin Analizi:
  • Zaman 0'dan \(t_1\)'e kadar su kütlesi \(m_1\)'den \(m_2\)'ye artmaktadır. Bu durum, buzun eriyerek suya dönüştüğünü gösterir. Buz erirken sistem ısı alır.
  • Zaman \(t_1\)'den \(t_2\)'ye kadar su kütlesi sabit kalmaktadır (\(m_2\)). Bu durum, buzun tamamen eridiğini ve artık faz değişimi olmadığını, yani sistemin ısıl dengeye ulaştığını gösterir.
• Yargıların Değerlendirilmesi:
  1. Suyun ilk sıcaklığı 0 °C dir.

     Buzun erimesi için suya ısı vermesi gerekir. Eğer suyun ilk sıcaklığı 0 °C olsaydı ve buz da 0 °C veya daha düşük sıcaklıkta olsaydı, su buzu eritmek için gerekli olan gizli ısıyı sağlayamazdı. Aksine, suyun kendisi donmaya başlayabilirdi. Buzun eriyebilmesi için suyun ilk sıcaklığının 0 °C'den yüksek olması gerekir. Bu nedenle, I. yargı yanlıştır.

  2. Denge sıcaklığı 0 °C üzerindedir.

     \(t_1\) anında tüm buz erimiş ve sistem tamamen suya dönüşmüştür. Eğer başlangıçtaki suyun ısısı, buzu eritmek için gerekenden daha fazlaysa, buz eridikten sonra artan ısı tüm su kütlesinin sıcaklığını 0 °C'nin üzerine çıkarabilir. Örneğin, başlangıçta sıcak su ve az miktarda buz varsa, buz erir ve denge sıcaklığı 0 °C'nin üzerinde olabilir. Bu durum doğru olabilir.

  3. \(t_1\) anında ısıl denge sağlanmıştır.

     Grafikte \(t_1\) anından sonra su kütlesi sabit kalmaktadır. Bu, artık buzun erimediği veya suyun donmadığı anlamına gelir. Faz değişiminin durması, sistemin ısıl dengeye ulaştığını gösterir. Bu nedenle, III. yargı doğrudur.

Sonuç olarak, I. yargı yanlış, II. yargı doğru olabilir ve III. yargı doğrudur. Soru "hangileri doğru olabilir?" diye sorduğu için, II ve III numaralı yargılar doğru olabilir.

Cevap D seçeneğidir.