Sorunun Çözümü
Bir sıvının kaynama sıcaklığı, dış basınca bağlıdır. Dış basınç arttıkça kaynama sıcaklığı artar, dış basınç azaldıkça kaynama sıcaklığı azalır.
- K kabı: Deniz düzeyinde açık bir kaptır. Bu durumda suyun üzerindeki basınç, deniz seviyesindeki atmosfer basıncına ($P_K = P_{atmosfer}$) eşittir. Kaynama sıcaklığı $T_K$'dir.
- L kabı: Deniz düzeyinden hayli yukarıda açık bir kaptır. Yükseklik arttıkça atmosfer basıncı azalır. Dolayısıyla L kabındaki suyun üzerindeki basınç, deniz seviyesindeki atmosfer basıncından daha düşüktür ($P_L < P_{atmosfer}$). Kaynama sıcaklığı $T_L$'dir.
- M kabı: Deniz düzeyinde, sızdırmaz bir pistonla kapatılmış ve üzerine bir kütle konulmuştur. Bu durumda suyun üzerindeki toplam basınç, deniz seviyesindeki atmosfer basıncı ile piston ve kütlenin oluşturduğu ek basıncın toplamına eşittir ($P_M = P_{atmosfer} + P_{ek}$). Dolayısıyla M kabındaki suyun üzerindeki basınç, deniz seviyesindeki atmosfer basıncından daha yüksektir ($P_M > P_{atmosfer}$). Kaynama sıcaklığı $T_M$'dir.
Basınçları karşılaştırırsak:
$P_L < P_K < P_M$
Kaynama sıcaklığı dış basınçla doğru orantılı olduğu için, kaynama sıcaklıkları arasındaki ilişki de aynı sıralamayı takip eder:
$T_L < T_K < T_M$
Bu ifade, $T_M > T_K > T_L$ şeklinde de yazılabilir.
Cevap D seçeneğidir.