Verilen bilgilere göre, K, L ve M sıvıları özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılıyor. Bu, her bir sıvıya aktarılan ısı miktarının (Q) aynı olduğu anlamına gelir.
Isı transferi formülü $Q = mc\Delta T$ şeklindedir, burada:
- $Q$: Aktarılan ısı miktarı (aynı)
- $m$: Maddenin kütlesi
- $c$: Maddenin öz ısı kapasitesi
- $\Delta T$: Sıcaklık değişimi ($T_{son} - T_{ilk}$)
Tüm sıvıların ilk sıcaklığı $t$ olarak verilmiştir. Tablodan kütleleri ve son sıcaklıkları alarak her bir sıvı için sıcaklık değişimini ($\Delta T$) hesaplayalım:
- K sıvısı için:
- Kütle ($m_K$) = $m$
- Son sıcaklık ($T_{son,K}$) = $3t$
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T_K$) = $3t - t = 2t$
- Isı denklemi: $Q = m \cdot c_K \cdot (2t)$
- Buradan $c_K = \frac{Q}{2mt}$
- L sıvısı için:
- Kütle ($m_L$) = $2m$
- Son sıcaklık ($T_{son,L}$) = $4t$
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T_L$) = $4t - t = 3t$
- Isı denklemi: $Q = (2m) \cdot c_L \cdot (3t)$
- Buradan $c_L = \frac{Q}{6mt}$
- M sıvısı için:
- Kütle ($m_M$) = $3m$
- Son sıcaklık ($T_{son,M}$) = $5t$
- Sıcaklık değişimi ($\Delta T_M$) = $5t - t = 4t$
- Isı denklemi: $Q = (3m) \cdot c_M \cdot (4t)$
- Buradan $c_M = \frac{Q}{12mt}$
Şimdi öz ısı kapasitelerini karşılaştıralım:
- $c_K = \frac{Q}{2mt}$
- $c_L = \frac{Q}{6mt}$
- $c_M = \frac{Q}{12mt}$
Görüldüğü üzere, $c_K$, $c_L$ ve $c_M$ değerleri birbirinden farklıdır. Maddelerin aynı olup olmadığını belirleyen en önemli özelliklerden biri öz ısı kapasitesidir. Öz ısı kapasiteleri farklı olduğu için, K, L ve M sıvıları birbirinden farklı maddelerdir.
Cevap D seçeneğidir.