Verilen grafik, ısıca yalıtılmış bir kapta bulunan suya buz atıldığında buzun kütlesinin zamanla değişimini göstermektedir. Grafiği adım adım inceleyelim:

• Grafiğin ilk kısmı (yatay çizgi): Buzun kütlesi sabittir. Bu, buzun erimediği veya suyun donmadığı anlamına gelir. Bu süreçte, sistemdeki buz ve/veya suyun sıcaklığı 0°C'ye ulaşmak için değişmektedir. Yani, buzun sıcaklığı 0°C'ye yükseliyor olabilir ve/veya suyun sıcaklığı 0°C'ye düşüyor olabilir.
• Grafiğin ikinci kısmı (yükselen çizgi): Buzun kütlesi artmaktadır. Buz kütlesinin artması, suyun donarak buza dönüştüğü anlamına gelir. Suyun donma süreci 0°C'de gerçekleşir.

Şimdi yargıları değerlendirelim:

I. Buzun ilk sıcaklığı 0°C'nin altındadır.

• Suyun donarak buz kütlesini artırması için, sistemin 0°C'de olması ve sudan ısı çekilmesi gerekir. Bu çekilen ısıyı, sistemdeki buzun absorbe etmesi gerekir. Eğer buzun ilk sıcaklığı 0°C olsaydı, ısıyı absorbe ettiğinde erimeye başlar ve kütlesi azalırdı. Ancak buzun kütlesi artıyor. Bu durumda, buzun başlangıçta 0°C'nin altında bir sıcaklıkta olması gerekir ki, sudan aldığı ısıyı kendi sıcaklığını 0°C'ye çıkarmak ve ardından suyun donması için gerekli olan gizli ısıyı absorbe etmek için kullanabilsin. Dolayısıyla, buzun ilk sıcaklığı 0°C'nin altındadır. Bu yargı doğrudur.

II. Suyun ilk sıcaklığı 0°C'nin üzerindedir.

• Grafiğin başlangıcındaki yatay kısım, buzun kütlesinin sabit kaldığı, yani faz değişimi olmadığı bir sıcaklık dengeleme sürecini gösterir. Bu süreçte buzun sıcaklığı 0°C'ye yükselirken, suyun sıcaklığı da 0°C'ye düşüyor olabilir. Eğer suyun ilk sıcaklığı 0°C'nin üzerinde olmasaydı (yani 0°C olsaydı), bu yatay kısımda sadece buzun sıcaklığı değişirdi. Ancak "suya buz atıldığında" ifadesi genellikle suyun başlangıçta 0°C'nin üzerinde bir sıcaklıkta olduğunu ima eder. Ayrıca, buzun kütlesi arttığına göre, buzun başlangıçtaki "soğukluğu" suyun başlangıçtaki "sıcaklığından" daha baskın gelmiş ve suyu dondurmuştur. Bu dengeleme sürecinde suyun da soğuması, grafiğin yatay kısmının bir nedeni olabilir. Bu nedenle, suyun ilk sıcaklığının 0°C'nin üzerinde olduğu kabul edilir. Bu yargı doğrudur.

III. Suyun bir kısmı ya da tamamı donmuştur.

• Grafiğin ikinci kısmında buzun kütlesinin arttığı açıkça görülmektedir. Buz kütlesinin artması, kapta bulunan sıvı haldeki suyun donarak katı hale geçtiği anlamına gelir. Bu durumda, suyun bir kısmı veya tamamı donmuştur. Bu yargı doğrudur.

Yukarıdaki değerlendirmelere göre, verilen üç yargı da doğrudur.

Cevap E seçeneğidir.