Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım çözelim:
- Isı Transferi Formülü: Bir maddeye verilen ısı miktarı ($Q$), kütlesi ($m$), öz ısısı ($c$) ve sıcaklık değişimi ($\Delta T$) ile şu şekilde ilişkilidir: $$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$
- Verilen Bilgileri Değerlendirme:
- "Özdeş ısıtıcılarla, eşit süre ısıtılan": Bu, her bir sıvıya aktarılan toplam ısı miktarının ($Q$) eşit olduğu anlamına gelir.
- "Eşit kütleli K, L ve M sıvıları": Bu, sıvıların kütlelerinin ($m$) eşit olduğu anlamına gelir ($m_K = m_L = m_M = m$).
- "Öz ısıları arasındaki ilişki $c_K > c_M > c_L$ şeklindedir."
- Sıcaklık Değişimi ($\Delta T$) İlişkisini Bulma: Yukarıdaki formülü $\Delta T$ için düzenlersek: $$\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}$$ $Q$ ve $m$ sabit olduğu için, sıcaklık değişimi ($\Delta T$) öz ısı ($c$) ile ters orantılıdır. Yani, öz ısısı küçük olan sıvının sıcaklık değişimi daha büyük olacaktır.
- Öz Isı İlişkisinden Sıcaklık Değişimi İlişkisine Geçiş: Verilen öz ısı ilişkisi: $c_K > c_M > c_L$. Bu durumda, sıcaklık değişimleri arasındaki ilişki tersi olacaktır: $$\Delta T_L > \Delta T_M > \Delta T_K$$ Yani, L sıvısının sıcaklık değişimi en büyük, K sıvısının sıcaklık değişimi ise en küçük olacaktır.
- Grafikleri Yorumlama: Sıcaklık-zaman grafiğinde, eğim (grafiğin dikliği) sıcaklık değişim hızını gösterir. Eşit süredeki sıcaklık değişimi (yani $\Delta T$) ne kadar büyükse, grafiğin eğimi o kadar dik olur. Bizim bulduğumuz $\Delta T_L > \Delta T_M > \Delta T_K$ ilişkisi, L sıvısının grafiğinin en dik, K sıvısının grafiğinin ise en az dik olması gerektiğini gösterir.
- Seçenekleri İnceleme:
- A) Tüm sıvıların sıcaklık değişimi aynıdır, bu yanlış.
- B) L'nin eğimi en dik, M'nin ortada, K'nin ise en az diktir. Bu, $\Delta T_L > \Delta T_M > \Delta T_K$ ilişkisini doğru bir şekilde yansıtır.
- C) K'nin eğimi en dik, L'nin ise en az diktir, bu yanlış.
- D) L'nin eğimi en dik, ancak K'nin eğimi M'den daha diktir, bu yanlış.
Bu analiz sonucunda, B seçeneğindeki grafik, sıcaklık değişimleri arasındaki doğru ilişkiyi göstermektedir.
Cevap B seçeneğidir.