Verilen problemde, ısıca yalıtılmış bir kapta bulunan suya bir miktar buz atılıyor ve suyun kütle-zaman grafiği inceleniyor.

• Grafiğe göre, \(t=0\) anında suyun kütlesi \(m_1\) iken, \(t_1\) anına kadar suyun kütlesi artarak \(m_2\) değerine ulaşıyor. Bu durum, buzun eriyerek suya dönüştüğünü gösterir.
• \(t_1\) anından sonra \(t_2\) anına kadar suyun kütlesi sabit kalıyor (\(m_2\)). Bu durum, sistemin ısıl dengeye ulaştığını ve artık faz değişimi olmadığını gösterir.

Şimdi yargıları inceleyelim:

I. Buzun ilk sıcaklığı 0 °C dir.

• Grafikte su kütlesinin \(t=0\) anından itibaren hemen artmaya başladığı görülmektedir. Bu, buzun kaba atılır atılmaz erimeye başladığı anlamına gelir.
• Buzun erimeye başlaması için sıcaklığının 0 °C olması gerekir. Eğer buzun sıcaklığı 0 °C'nin altında olsaydı, önce ısınarak 0 °C'ye ulaşması gerekirdi. Bu ısınma süresince su kütlesi sabit kalırdı.
• Suyun kütlesi hemen arttığı için, buzun ilk sıcaklığı kesinlikle 0 °C'dir.
• Bu yargı kesinlikle doğrudur.

II. Suyun ilk sıcaklığı 0 °C üzerindedir.

• Buzun erimesi için ısı alması gerekir. Bu ısı, ısıca yalıtılmış kapta sadece sudan gelebilir.
• Suyun buza ısı verebilmesi için suyun sıcaklığının buzun sıcaklığından (0 °C) daha yüksek olması gerekir.
• Dolayısıyla, suyun ilk sıcaklığı kesinlikle 0 °C'nin üzerindedir.
• Bu yargı kesinlikle doğrudur.

III. Denge sıcaklığı 0 °C dir.

• Grafikte \(t_1\) anından sonra su kütlesi sabit kalmıştır, bu da ısıl dengeye ulaşıldığını gösterir.
• Eğer denge anında kapta hem buz hem de su birlikte bulunuyorsa, denge sıcaklığı 0 °C olmak zorundadır.
• Ancak, grafikten tüm buzun eriyip erimediği anlaşılamaz. Eğer tüm buz erimişse, denge sıcaklığı 0 °C'nin üzerinde de olabilir (örneğin, 5 °C). Bu durumda su kütlesi yine sabit kalacaktır.
• Grafik, denge anında kapta hala buz olup olmadığına dair kesin bir bilgi vermediği için, denge sıcaklığının kesinlikle 0 °C olduğunu söyleyemeyiz.
• Bu yargı kesinlikle doğru değildir.

Sonuç olarak, I ve II numaralı yargılar kesinlikle doğrudur.

Cevap E seçeneğidir.