Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım inceleyelim:
- Ortamın Isı Yalıtılmış Olması: Bu, X cisminin verdiği ısının tamamının Y cismine geçtiği anlamına gelir. Yani, ısı alışverişinde dışarıya ısı kaybı yoktur. \(Q_{verilen} = Q_{alınan}\).
- Sıcaklık-Zaman Grafiği:
- X cisminin sıcaklığı \(T_1\) değerinden 0°C'ye düşmüştür. Bu, X cisminin başlangıçta sıcak olduğunu ve ısı verdiğini gösterir. Dolayısıyla \(T_1 > 0\).
- Y cisminin sıcaklığı \(T_2\) değerinden 0°C'ye yükselmiştir. Bu, Y cisminin başlangıçta soğuk olduğunu ve ısı aldığını gösterir. Dolayısıyla \(T_2 < 0\).
- Her iki cisim de 0°C'de dengeye ulaşmıştır.
- Isı Sığalarının Eşit Olması: Soruda \(C_X = C_Y\) olduğu belirtilmiştir. Isı sığası \(C = mc\) formülüyle ifade edilir.
Şimdi öncülleri değerlendirelim:
I. \(|T_1| = |T_2|\) dir.
- Isı alışverişinde verilen ısı alınan ısıya eşittir: \(Q_X = Q_Y\).
- Isı değişimi formülü \(Q = C \Delta T\) olduğundan, \(C_X |\Delta T_X| = C_Y |\Delta T_Y|\).
- Soruda \(C_X = C_Y\) olduğu verildiğinden, \(|\Delta T_X| = |\Delta T_Y|\) olmalıdır.
- X cismi için sıcaklık değişimi: \(\Delta T_X = 0 - T_1 = -T_1\). Mutlak değeri \(|\Delta T_X| = |-T_1| = |T_1|\) (çünkü \(T_1 > 0\)).
- Y cismi için sıcaklık değişimi: \(\Delta T_Y = 0 - T_2 = -T_2\). Mutlak değeri \(|\Delta T_Y| = |-T_2| = |T_2|\) (çünkü \(T_2 < 0\), bu durumda \(-T_2\) pozitif bir değerdir).
- Dolayısıyla, \(|T_1| = |T_2|\) yargısı kesinlikle doğrudur.
II. X ısı verir, Y ısı alır.
- Grafiğe göre X cisminin sıcaklığı \(T_1\)'den 0'a düşmüştür. Sıcaklığı düşen cisim ısı verir.
- Y cisminin sıcaklığı \(T_2\)'den 0'a yükselmiştir. Sıcaklığı yükselen cisim ısı alır.
- Bu yargı kesinlikle doğrudur.
III. Cisimlerin öz ısıları eşittir.
- Isı sığaları eşit verilmiştir: \(C_X = C_Y\).
- Isı sığası \(C = mc\) olduğundan, \(m_X c_X = m_Y c_Y\) eşitliği geçerlidir.
- Öz ısıların (\(c_X\) ve \(c_Y\)) eşit olması için kütlelerin (\(m_X\) ve \(m_Y\)) de eşit olması gerekir.
- Ancak soruda cisimlerin kütleleri hakkında herhangi bir bilgi verilmemiştir. Kütleler farklı olabilir. Örneğin, \(m_X = 2m_Y\) ise, \(2m_Y c_X = m_Y c_Y \Rightarrow 2c_X = c_Y\) olur ve öz ısılar eşit olmaz.
- Bu nedenle, cisimlerin öz ısılarının eşit olduğu yargısı kesinlikle doğru değildir.
Yukarıdaki değerlendirmelere göre, kesinlikle doğru olan yargılar I ve II'dir.
Cevap D seçeneğidir.