Verilen soruda, farklı sıcaklıklardaki su ve buzun bulunduğu üç ayrı kapta (K, L, M) gerçekleşen ısı alışverişi ve hal değişimleri incelenmektedir. Her bir seçeneği adım adım değerlendirelim:
- A) K'de erime hemen başladı çünkü buz erime sıcaklığındaydı.
K kabında su 50°C, buz ise 0°C'dir. Buz zaten erime sıcaklığında olduğu için, 50°C'deki sudan ısı aldığında doğrudan erimeye başlayacaktır. Bu ifade doğrudur.
- B) L'de önce buzun sıcaklığı 0 °C'a yükseldi sonra erime başladı.
L kabında su 50°C, buz ise -10°C'dir. Buzun eriyebilmesi için öncelikle sıcaklığının -10°C'den 0°C'ye yükselmesi gerekir. Bu sıcaklık artışı için sudan ısı alacaktır. Sıcaklığı 0°C'ye ulaştıktan sonra erimeye başlayacaktır. Bu ifade doğrudur.
- C) M'de sıcaklıklar eşit olduğundan ısı alışverişi gerçekleşmedi dolayısıyla buz erimedi.
M kabında hem su hem de buz 0°C'dir. Isı alışverişi, sıcaklık farkı olan maddeler arasında gerçekleşir. Sıcaklıklar eşit olduğu için net bir ısı alışverişi olmaz ve buz erimez. Bu ifade doğrudur.
- D) L'de eriyen buz miktarı K'den fazla oldu.
K kabında buz 0°C'de olduğu için, 50°C'deki sudan aldığı tüm ısıyı doğrudan erimek için kullanır. L kabında ise buz -10°C'de olduğu için, 50°C'deki sudan aldığı ısının bir kısmını önce sıcaklığını 0°C'ye yükseltmek için kullanır, kalan kısmıyla erir. Her iki kapta da başlangıçtaki su kütlesi ve sıcaklığı aynı olduğundan, sudan alınabilecek toplam ısı miktarı benzerdir. Ancak L kabında buzun sıcaklığını artırmak için ek ısı harcandığından, erime için kullanılacak ısı miktarı K kabına göre daha az olacaktır. Dolayısıyla, L'de eriyen buz miktarı K'den daha az olur. Bu ifade yanlıştır.
Yapılan gözlemler ve gerçekleşen olaylar içinde yanlış açıklanan ifade D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.