Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Deneyin Analizi:
- Tüm çaydanlıklardaki sular aynı ilk sıcaklıkta (25°C) ve eşit süre (5 dakika) ısıtılıyor.
- Isıtıcılar özdeş olduğu için, her bir çaydanlığa aktarılan ısı miktarı (Q) eşittir.
- Isı miktarı formülü $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ şeklindedir. Burada c (suyun öz ısısı) ve Q sabittir.
- Bu durumda, suyun kütlesi (m) arttıkça sıcaklık değişimi ($\Delta T$) azalır.
- Çaydanlıklardaki su miktarları: 1 lt < 1.5 lt < 2 lt < 3 lt (yani $m_1 < m_2 < m_3 < m_4$).
- Dolayısıyla, sıcaklık değişimleri: $\Delta T_1 > \Delta T_2 > \Delta T_3 > \Delta T_4$ olur.
- İlk sıcaklıklar aynı olduğu için, son sıcaklıklar arasındaki ilişki: A > B > C > D şeklindedir.
- 2. Deneyin Analizi:
- Tüm çaydanlıklardaki sular aynı ilk sıcaklıkta (25°C) ve aynı son sıcaklığa (50°C) kadar ısıtılıyor.
- Bu durumda, sıcaklık değişimi ($\Delta T = 50°C - 25°C = 25°C$) tüm çaydanlıklar için sabittir.
- Isı miktarı formülü $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ şeklindedir. Burada c ve $\Delta T$ sabittir.
- Bu durumda, ısıtılması gereken ısı miktarı (Q) suyun kütlesi (m) ile doğru orantılıdır.
- Çaydanlıklardaki su miktarları: 1 lt < 1.5 lt < 2 lt < 3 lt (yani $m_1 < m_2 < m_3 < m_4$).
- Dolayısıyla, ısıtılması gereken ısı miktarları: $Q_1 < Q_2 < Q_3 < Q_4$ olur.
- Isıtıcılar özdeş olduğu için, ısıtma süresi (t) aktarılan ısı miktarı (Q) ile doğru orantılıdır ($Q = P \cdot t$).
- Bu nedenle, ısıtma süreleri arasındaki ilişki: X < Y < Z < T şeklindedir. Bu da T > Z > Y > X anlamına gelir.
- Sonuçların Birleştirilmesi:
- 1. Deneyden: A > B > C > D
- 2. Deneyden: T > Z > Y > X
- Bu iki ilişkiyi sağlayan seçenek A seçeneğidir.
Cevap A seçeneğidir.