Deneyde, farklı cins metaller eşit kütleli olarak kaynar suda ısıtılıyor. Bu, tüm metallerin başlangıçta aynı sıcaklığa (kaynar suyun sıcaklığına, yani 100°C'ye) ulaştığı anlamına gelir. Daha sonra bu metaller mum tabakalarının üzerine aynı anda yerleştiriliyor ve mumları eritip düşme sürelerinin farklı olduğu gözleniyor.

Bu durumun açıklaması, metallerin ısı depolama ve ısı aktarma özelliklerindeki farklılıklardır. Bu özellik, maddenin öz ısısı (spesifik ısı kapasitesi) ile ilgilidir.

• Öz ısı (c): Bir maddenin birim kütlesinin sıcaklığını 1°C değiştirmek için gerekli olan ısı miktarıdır.
• Isı miktarı (Q): Bir maddenin sıcaklığı değiştiğinde aldığı veya verdiği ısı miktarı $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ formülü ile hesaplanır. Burada $m$ kütle, $c$ öz ısı ve $\Delta T$ sıcaklık değişimidir.

Deneyde:

• Metallere verilen ilk sıcaklık (100°C) ve kütleleri ($m$) aynıdır.
• Mumun erimesi için metallerin ısı kaybetmesi gerekir. Metaller, mumla temas ettiklerinde ısılarını muma aktararak soğumaya başlarlar.
• Öz ısısı düşük olan maddeler, aynı kütle ve sıcaklık değişimi için daha az ısı depolar veya daha az ısı verirler. Ancak, aynı zamanda sıcaklıkları daha kolay değişir; yani, aynı miktarda ısı verildiğinde sıcaklıkları daha hızlı artar veya aynı miktarda ısı kaybettiklerinde sıcaklıkları daha hızlı düşer.
• Dolayısıyla, öz ısısı düşük olan bir metal, 100°C'den soğurken ısıyı muma daha hızlı aktarır ve sıcaklığı daha hızlı düşer. Bu da mumun daha kısa sürede erimesine ve metalin daha çabuk düşmesine neden olur.
• Öz ısısı yüksek olan bir metal ise, ısıyı daha yavaş aktarır ve sıcaklığı daha yavaş düşer, bu da mumun daha uzun sürede erimesine neden olur.

Bu açıklamaya göre, metallerin farklı sürelerde mumu eritmesi, öz ısılarının farklı olmasından kaynaklanır. Özellikle, öz ısısı düşük olan madde, ısıyı daha hızlı aktararak mumun daha hızlı erimesini sağlar.

Seçenekleri inceleyelim:

• A) Metallere verilen ısı miktarının aynı olması: Metallerin cinsleri farklı olduğu için öz ısıları farklıdır. Kaynar suda ısıtılırken aldıkları ısı miktarı ($Q = m \cdot c \cdot \Delta T$) öz ısılarına bağlı olarak farklı olacaktır. Bu nedenle bu ifade yanlıştır.
• B) Öz ısısı yüksek olan maddenin sıcaklık artışının daha hızlı olması: Öz ısısı yüksek olan maddelerin sıcaklıklarını artırmak daha zordur, yani sıcaklık artışları daha yavaştır. Bu ifade yanlıştır.
• C) Kütlesi fazla olan maddelerin sıcaklık artışının daha az olması: Deneyde kütleler eşittir, bu nedenle bu seçenek konuyla ilgili değildir.
• D) Öz ısısı düşük olan maddenin sıcaklık artışının daha hızlı olması: Bu ifade doğrudur. Öz ısısı düşük olan maddeler, aynı ısı enerjisi verildiğinde sıcaklıkları daha hızlı artar. Aynı mantıkla, ısı kaybettiklerinde de sıcaklıkları daha hızlı düşer ve ısıyı daha hızlı aktarırlar. Bu da mumun daha hızlı erimesini açıklar.

Cevap D seçeneğidir.