Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım inceleyelim:
- Ön Bilgi: K ve L kaplarında farklı kütlelerde (150 g ve 300 g) buz bulunmaktadır. Kaplar özdeş ısıtıcılarla ısıtılıyor.
- Buzun Özellikleri: Buz, saf bir maddedir. Saf maddelerin erime noktası sabittir ve kütlesine bağlı değildir. Standart koşullarda buzun erime noktası 0°C'dir.
- Özdeş Isıtıcılar: Özdeş ısıtıcılar, birim zamanda aynı miktarda ısı enerjisi verirler.
Şimdi ifadeleri değerlendirelim:
- I. K ve L kaplarındaki buzlar aynı sıcaklıkta erimeye başlar.
- Buzun erime noktası, kütlesine bağlı olmayan, maddenin ayırt edici bir özelliğidir. Her iki kapta da buz olduğu için, erimeye aynı sıcaklıkta (0°C) başlayacaklardır.
- Bu ifade doğrudur.
- II. K kabındaki buzların tamamen erimesi, L kabındaki buzların tamamen erimesinden daha uzun sürer.
- Erime için gerekli ısı miktarı \(Q = m \cdot L_e\) formülü ile hesaplanır, burada \(m\) kütle ve \(L_e\) erime ısısıdır.
- K kabında 150 g buz, L kabında 300 g buz vardır. Yani \(m_L > m_K\).
- Özdeş ısıtıcılar aynı güçte ısı verdiğinden, daha fazla kütleye sahip L kabındaki buzun tamamen erimesi için daha fazla ısıya ihtiyaç duyulacak ve bu da daha uzun sürecektir.
- Dolayısıyla, K kabındaki buzların erimesi L kabındakinden daha kısa sürer.
- Bu ifade yanlıştır.
- III. K ve L kaplarındaki buzların erime noktaları arasında L > K ilişkisi vardır.
- Erime noktası, maddenin kütlesine bağlı değildir. Her iki kapta da buz olduğu için erime noktaları aynıdır (0°C).
- Bu ifade yanlıştır.
Yukarıdaki değerlendirmelere göre, sadece I. ifade doğrudur.
Cevap A seçeneğidir.