Verilen soruda, "hal değişimi sırasında ısı veren maddenin soğuması" ilkesinin hangi eşleştirmede geçerli olmadığını bulmamız istenmektedir. Öncelikle bu ilkenin ne anlama geldiğini ve seçeneklerdeki olayların bu ilkeyle nasıl ilişkilendiğini inceleyelim.

• A) Güneş altına bırakılan karpuzun soğuması:
  • Açıklama: Karpuzdaki su tanecikleri buharlaşırken karpuzdan ısı alır ve karpuz soğur.
  • Analiz: Buharlaşma, bir maddenin sıvı halden gaz hale geçerken çevresinden ısı almasıyla gerçekleşen endotermik bir olaydır. Bu durumda su, karpuzdan ısı alarak buharlaşır ve karpuzun sıcaklığı düşer (soğur). Bu, "hal değişimi sırasında ısı alan maddenin soğuması" prensibine uyar. Yani madde (su) ısı alıyor, ısı vermiyor.
• B) Toprak testilerin suyu soğuk tutması:
  • Açıklama: Toprak testilerde bulunan gözeneklerden buharlaşma gerçekleştiğinden testi ve su soğur.
  • Analiz: Toprak testilerin gözeneklerinden sızan su, testinin dış yüzeyinde buharlaşır. Buharlaşma için gerekli ısıyı testiden ve içindeki sudan alır. Bu da testinin ve suyun soğumasına neden olur. Bu da "hal değişimi sırasında ısı alan maddenin soğuması" prensibine uyar. Yani madde (su) ısı alıyor, ısı vermiyor.
• C) Elimize kolonya döktüğümüzde serinlememiz:
  • Açıklama: Kolonya tanecikleri buharlaşırken vücudumuzdan ısı alacağından serinlik hissederiz.
  • Analiz: Kolonya (içindeki alkol) uçucu bir maddedir ve hızla buharlaşır. Buharlaşma sırasında vücudumuzdan ısı alarak buharlaşır, bu da vücudumuzda serinleme hissine yol açar. Bu da "hal değişimi sırasında ısı alan maddenin soğuması" prensibine uyar. Yani madde (kolonya) ısı alıyor, ısı vermiyor.
• D) Kışın uçak pistlerinin alkolle yıkanması:
  • Açıklama: Alkol suyun donma noktasını yükselterek buzlanmayı engeller.
  • Analiz: Bu açıklama yanlıştır. Alkol (veya tuz gibi diğer çözünen maddeler) suya karıştığında, suyun donma noktasını düşürür (donma noktası alçalması). Donma noktasının düşmesi, suyun daha düşük sıcaklıklarda bile sıvı kalmasını sağlayarak buzlanmayı engeller. Bu olay, çözeltilerin koligatif özelliklerinden biridir ve hal değişimi sırasında ısı alıp verme yoluyla soğuma prensibiyle doğrudan ilgili değildir. Ayrıca, verilen açıklama bilimsel olarak hatalıdır.

A, B ve C seçeneklerindeki olaylar, buharlaşma yoluyla soğuma prensibine (maddenin hal değişimi sırasında çevreden ısı alarak soğuması) dayanmaktadır ve açıklamaları doğrudur. Ancak D seçeneğindeki açıklama, alkolün suyun donma noktasını yükselttiğini belirterek bilimsel bir hata içermektedir. Alkol, donma noktasını düşürür. Bu nedenle, D seçeneğindeki eşleştirme ve açıklaması geçerli değildir.

Cevap D seçeneğidir.