Verilen soruda, 40°C sıcaklıktaki suya daldırılmış bir termometre gösterilmektedir. Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangisinin yanlış olduğunu bulmamız isteniyor.
- A) Tüm taneciklerin sıcaklığı 40°C'dir.
Sıcaklık, bir maddedeki taneciklerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Bir sistemdeki tüm taneciklerin kinetik enerjileri aynı değildir; sürekli hareket halinde oldukları için kinetik enerjileri anlık olarak değişir ve bir dağılım gösterirler. Dolayısıyla, "tüm taneciklerin sıcaklığı" diye bir kavram yoktur, sıcaklık makroskopik bir özelliktir ve taneciklerin ortalama kinetik enerjisini temsil eder. Bu ifade yanlıştır.
- B) Termometredeki ölçülen ortalama değerdir.
Termometre, ölçtüğü maddenin taneciklerinin ortalama kinetik enerjisiyle ilişkili olan sıcaklığı gösterir. Yani, sistemin ortalama sıcaklığını ölçer. Bu ifade doğrudur.
- C) Taneciklerin hareket enerjileri, birbirinden farklı olabilir.
Bir madde içindeki tanecikler sürekli rastgele hareket halindedir ve bu hareketler sonucunda kinetik enerjileri anlık olarak değişir. Bu nedenle, aynı anda bile farklı taneciklerin kinetik enerjileri farklı olabilir. Sıcaklık, bu kinetik enerjilerin ortalamasıdır. Bu ifade doğrudur.
- D) Kaptaki suya aynı sıcaklıkta aynı cins su eklersek, termometrenin gösterdiği değer değişmez.
Sıcaklık, maddenin miktarına bağlı olmayan (yoğun özellik) bir büyüklüktür. Eğer eklenen suyun sıcaklığı da 40°C ise, toplam suyun sıcaklığı yine 40°C olacaktır. Termometre de aynı değeri göstermeye devam edecektir. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade A seçeneğidir.
Cevap A seçeneğidir.