Verilen soru, ısıca yalıtılmış bir ortamda su ve buz arasındaki ısı alışverişini inceleyen bir sıcaklık-zaman grafiği ile ilgilidir. Grafiği ve yargıları adım adım değerlendirelim:

• I. Yargı: Su ve buz aynı anda 0 °C ye ulaşmıştır.
  • Grafiğe göre, su \(t_1\) anında 0 °C'ye ulaşmıştır.
  • Buz ise \(t_2\) anında 0 °C'ye ulaşmıştır.
  • Grafikte \(t_1 \neq t_2\) olduğu açıkça görülmektedir (\(t_1 < t_2\)). Bu nedenle su ve buz aynı anda 0 °C'ye ulaşmamıştır.
  • Bu yargı yanlıştır.
• II. Yargı: \(t_1 - t_2\) zaman aralığında su donmaktadır.
  • Isıca yalıtılmış bir ortamda, sıcak olan su ısı kaybederken, soğuk olan buz ısı kazanır.
  • \(t_1\) anında su 0 °C'ye ulaşmıştır ve bu andan itibaren sıcaklığı sabit kalmıştır. Bu durum, suyun faz değiştirdiğini (donduğunu) gösterir. Su donarken çevreye (bu durumda buza) ısı verir.
  • Aynı zaman aralığında buzun sıcaklığı hala yükselmektedir ve \(t_2\) anında 0 °C'ye ulaşmıştır. Buzun sıcaklığı 0 °C'ye ulaşana kadar sudan ısı almaya devam eder.
  • Dolayısıyla, \(t_1 - t_2\) zaman aralığında 0 °C'deki su, buza ısı vererek donmaktadır.
  • Bu yargı kesinlikle doğrudur.
• III. Yargı: Başlangıçta su kütlesi buz kütlesinden fazladır.
  • Isı alışverişinde aktarılan ısı miktarı \(Q = mc\Delta T\) ve faz değişimi için \(Q = mL_f\) formülleriyle hesaplanır.
  • Grafikten suyun başlangıç sıcaklığı, buzun başlangıç sıcaklığı, sıcaklık değişim süreleri ve faz değişimi süresi görülebilir. Ancak bu bilgilerle kütleler hakkında kesin bir yorum yapmak zordur.
  • Örneğin, suyun başlangıç sıcaklığı çok yüksek veya buzun başlangıç sıcaklığı çok düşükse, kütleler hakkında kesin bir karşılaştırma yapılamaz. Su ve buzun öz ısıları (\(c_s\) ve \(c_b\)) ve erime/donma gizli ısısı (\(L_f\)) bilinmeden veya grafik eğimlerinden daha detaylı bir analiz yapılmadan kütleler hakkında kesin bir sonuca varılamaz.
  • Bu yargı kesinlikle doğru değildir.

Yukarıdaki analizlere göre, kesinlikle doğru olan tek yargı II. yargıdır.

Cevap B seçeneğidir.