Isıca yalıtılmış bir kapta farklı sıcaklıklardaki maddeler karıştırıldığında, ısı alışverişi yaparak ısıl dengeye ulaşırlar. Bu durumda, sıcak maddeler ısı verirken, soğuk maddeler ısı alır. Son denge sıcaklığı, en düşük ve en yüksek ilk sıcaklıklar arasında bir değerde olacaktır.

• Verilen Bilgiler:
  • X suyunun sıcaklığı: $T_X = 50^\circ C$
  • Y suyunun sıcaklığı: $T_Y = 70^\circ C$
  • Z suyunun sıcaklığı: $T_Z = 60^\circ C$
  • Kütleler eşittir ($m_X = m_Y = m_Z = m$).
  • Maddeler aynıdır (su), bu yüzden öz ısıları eşittir ($c_X = c_Y = c_Z = c$).
• Isıl Denge Sıcaklığının Hesaplanması:

  Eşit kütleli ve aynı cins maddeler karıştırıldığında, ısıl denge sıcaklığı ($T_{denge}$) ilk sıcaklıkların aritmetik ortalaması olur:

  $$T_{denge} = \frac{T_X + T_Y + T_Z}{3}$$

  $$T_{denge} = \frac{50^\circ C + 70^\circ C + 60^\circ C}{3}$$

  $$T_{denge} = \frac{180^\circ C}{3}$$

  $$T_{denge} = 60^\circ C$$

• Sıcaklık Değişimlerinin İncelenmesi:
  • X için: İlk sıcaklığı $50^\circ C$, denge sıcaklığı $60^\circ C$. $60^\circ C > 50^\circ C$ olduğundan, X'in sıcaklığı artar.
  • Y için: İlk sıcaklığı $70^\circ C$, denge sıcaklığı $60^\circ C$. $60^\circ C < 70^\circ C$ olduğundan, Y'nin sıcaklığı azalır.
  • Z için: İlk sıcaklığı $60^\circ C$, denge sıcaklığı $60^\circ C$. $60^\circ C = 60^\circ C$ olduğundan, Z'nin sıcaklığı değişmez.

Bu sonuçlar, X'in sıcaklığının artması, Y'nin sıcaklığının azalması ve Z'nin sıcaklığının değişmemesi gerektiğini göstermektedir.

Cevap A seçeneğidir.