Verilen bilgilere göre:
- K, L ve M sıvılarının kütleleri eşittir ($m_K = m_L = m_M = m$).
- Özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldıkları için aldıkları ısı miktarları eşittir ($Q_K = Q_L = Q_M = Q$).
- Sıvıların son sıcaklıkları: $T_{K,son} = 28°C$, $T_{L,son} = 32°C$, $T_{M,son} = 30°C$.
- Sıvıların öz ısıları arasındaki ilişki: $c_L > c_M > c_K$.
- Sıvılar hal değiştirmiyor.
Isı alışverişi formülü $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ şeklindedir.
Kütleler ($m$) ve alınan ısı miktarları ($Q$) eşit olduğundan, $c \cdot \Delta T$ çarpımı tüm sıvılar için aynı olmalıdır:
$$c_K \cdot \Delta T_K = c_L \cdot \Delta T_L = c_M \cdot \Delta T_M$$
Bu eşitlikten, öz ısısı ($c$) büyük olan sıvının sıcaklık değişimi ($\Delta T$) küçük olmalıdır. Verilen öz ısı ilişkisi $c_L > c_M > c_K$ olduğuna göre, sıcaklık değişimleri arasındaki ilişki tersi olacaktır:
$$\Delta T_L < \Delta T_M < \Delta T_K$$
Şimdi seçeneklerdeki ilk sıcaklıkları kullanarak sıcaklık değişimlerini ($\Delta T = T_{son} - T_{ilk}$) hesaplayalım ve bu koşulu sağlayan seçeneği bulalım:
- A) Seçeneği:
- $\Delta T_K = 28°C - 25°C = 3°C$
- $\Delta T_L = 32°C - 25°C = 7°C$
- $\Delta T_M = 30°C - 25°C = 5°C$
- Sıralama: $3°C (\Delta T_K) < 5°C (\Delta T_M) < 7°C (\Delta T_L)$. Bu, $\Delta T_L < \Delta T_M < \Delta T_K$ koşulunu sağlamaz.
- B) Seçeneği:
- $\Delta T_K = 28°C - 24°C = 4°C$
- $\Delta T_L = 32°C - 30°C = 2°C$
- $\Delta T_M = 30°C - 27°C = 3°C$
- Sıralama: $2°C (\Delta T_L) < 3°C (\Delta T_M) < 4°C (\Delta T_K)$. Bu, $\Delta T_L < \Delta T_M < \Delta T_K$ koşulunu sağlar.
- C) Seçeneği:
- $\Delta T_K = 28°C - 27°C = 1°C$
- $\Delta T_L = 32°C - 30°C = 2°C$
- $\Delta T_M = 30°C - 27°C = 3°C$
- Sıralama: $1°C (\Delta T_K) < 2°C (\Delta T_L) < 3°C (\Delta T_M)$. Bu, $\Delta T_L < \Delta T_M < \Delta T_K$ koşulunu sağlamaz.
- D) Seçeneği:
- $\Delta T_K = 28°C - 24°C = 4°C$
- $\Delta T_L = 32°C - 30°C = 2°C$
- $\Delta T_M = 30°C - 25°C = 5°C$
- Sıralama: $2°C (\Delta T_L) < 4°C (\Delta T_K) < 5°C (\Delta T_M)$. Bu, $\Delta T_L < \Delta T_M < \Delta T_K$ koşulunu sağlamaz.
Yalnızca B seçeneği, öz ısılar arasındaki ilişkiyle tutarlı olan sıcaklık değişimleri ilişkisini sağlamaktadır.
Cevap B seçeneğidir.