Sorunun Çözümü
Verilen problemde, şişirilmiş özdeş iki balon farklı sıcaklıklardaki sulara bırakılmıştır. Bu durum, gazların sıcaklık değişimlerine nasıl tepki verdiğini anlamamızı gerektirir.
- Gazların Genleşme ve Büzülme Prensibi: Gazlar, sıcaklıkları arttığında genleşir (hacimleri artar) ve sıcaklıkları azaldığında büzülür (hacimleri azalır). Bu durum, ideal gaz yasası ($PV=nRT$) ile açıklanabilir; sabit basınçta (balonun içindeki basınç dış basınca ve yüzey gerilimine bağlıdır, ancak sıcaklık değişimi hacmi doğrudan etkiler) sıcaklık (T) arttıkça hacim (V) artar, sıcaklık azaldıkça hacim azalır.
Şimdi öncülleri değerlendirelim:
- I. Soğuk suya bırakılan balon büzülür.
- Balon soğuk suya bırakıldığında, içindeki gazın sıcaklığı düşer. Gazın sıcaklığı düştüğünde, hacmi azalır. Bu da balonun büzülmesine neden olur. Bu ifade doğrudur.
- II. Sıcak suya bırakılan balon genleşir.
- Balon sıcak suya bırakıldığında, içindeki gazın sıcaklığı yükselir. Gazın sıcaklığı yükseldiğinde, hacmi artar. Bu da balonun genleşmesine neden olur. Bu ifade doğrudur.
- III. Sıcak suda bulunan balonun hacmi artar, soğuk suda bulunan balonun hacmi azalır.
- Bu ifade, I. ve II. öncüllerdeki gözlemleri özetlemektedir. Sıcak suda genleşen balonun hacmi artarken, soğuk suda büzülen balonun hacmi azalır. Bu ifade doğrudur.
Sonuç olarak, verilen üç yargı da doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.