Isı alışverişi yapan iki farklı sıcaklıktaki maddenin ısı sığalarının eşit olması için, öz ısıları aynı olduğundan kütlelerinin de eşit olması gerekir. Kütleleri eşit olması ise yoğunlukları aynı olduğundan hacimlerinin eşit olması anlamına gelir. Yani, başlangıçtaki 20°C suyun hacmi ile eklenen 40°C suyun hacminin eşit olduğu kapları bulmalıyız.

• K Kabı: Kabın alt kısmı dar, üst kısmı geniştir. Bu durumda, ilk h yüksekliğindeki 20°C suyun hacmi (\(V_{20,K}\)) ile üzerine eklenen h yüksekliğindeki 40°C suyun hacmi (\(V_{40,K}\)) eşit değildir. \(V_{20,K} < V_{40,K}\) olur. Dolayısıyla ısı sığaları eşit değildir.
• L Kabı: Kabın alt kısmı geniş, üst kısmı dardır. Bu durumda, ilk h yüksekliğindeki 20°C suyun hacmi (\(V_{20,L}\)) ile üzerine eklenen h yüksekliğindeki 40°C suyun hacmi (\(V_{40,L}\)) eşit değildir. \(V_{20,L} > V_{40,L}\) olur. Dolayısıyla ısı sığaları eşit değildir.
• M Kabı: Kap, tabandan tepeye kadar aynı kesite sahiptir (silindirik). Bu durumda, ilk h yüksekliğindeki 20°C suyun hacmi (\(V_{20,M}\)) ile üzerine eklenen h yüksekliğindeki 40°C suyun hacmi (\(V_{40,M}\)) birbirine eşittir. Yani \(V_{20,M} = V_{40,M}\) olduğundan, kütleleri ve dolayısıyla ısı sığaları (\(C = m \cdot c\)) eşit olacaktır. Bu durumda M kabındaki sular ısı alışverişi yapar.

Bu nedenle, sadece M kabında ısı sığaları eşit olan sular ısı alışverişi yapar.

Cevap C seçeneğidir.