Çözüm Adımları:

P, R ve S sıvılarının kaynama noktaları ve kaynamaya başlama süreleri ile ilgili verilen bilgileri adım adım inceleyelim.

• 1. P ve R aynı cins maddedir: Aynı cins maddelerin kaynama noktaları aynı olmalıdır. Bu kurala göre seçenekleri incelediğimizde:
  • A ve D seçenekleri elenir çünkü P ve R'nin kaynama noktaları farklıdır.
  • B ve C seçenekleri kalır çünkü P ve R'nin kaynama noktaları eşittir (B'de 100°C, C'de 78°C).
• 2. S farklı cins maddedir: S sıvısının kaynama noktası P ve R'den farklı olmalıdır. Kalan B ve C seçeneklerinde bu koşul sağlanmaktadır (B'de S=78°C, P/R=100°C; C'de S=100°C, P/R=78°C). Bu kural eleme yapmamızı sağlamaz.
• 3. Kaynamaya başlama süreleri: Sıvılar özdeş ısıtıcılarla aynı anda ve aynı ilk sıcaklıktan ısıtılmaktadır. Kaynama noktasına ulaşmak için gerekli ısı miktarı $Q = mc\Delta T$ formülü ile bulunur.
  • P ve R aynı cins madde olduğundan öz ısıları ($c$) ve kaynama noktaları aynıdır. İlk sıcaklıkları da aynı olduğu için $\Delta T$ değerleri de aynıdır.
  • P'nin kütlesi 50 g, R'nin kütlesi 100 g'dır. Yani R'nin kütlesi P'nin kütlesinin iki katıdır ($m_R = 2m_P$).
  • Bu durumda, R'yi kaynama noktasına getirmek için P'ye göre iki kat daha fazla ısı enerjisi gerekecektir ($Q_R = 2Q_P$).
  • Özdeş ısıtıcılar kullanıldığı için, R'nin kaynamaya başlama süresi P'nin kaynamaya başlama süresinin iki katı olmalıdır.
• 4. Seçeneklerin kontrolü: Kalan B ve C seçeneklerini bu son kurala göre inceleyelim:
  • B seçeneği: P'nin kaynamaya başlama süresi 5 dk, R'nin kaynamaya başlama süresi 5 dk. Bu durum, R'nin kütlesi P'nin iki katı olmasına rağmen sürelerin eşit olduğunu gösterir ki bu yanlıştır. Bu nedenle B seçeneği elenir.
  • C seçeneği: P'nin kaynamaya başlama süresi 5 dk, R'nin kaynamaya başlama süresi 10 dk. Bu durum, R'nin süresinin P'nin süresinin iki katı olduğunu gösterir (10 dk = 2 * 5 dk). Bu koşul sağlanmaktadır.
  • Ayrıca C seçeneğinde S'nin kütlesi P ile aynı (50 g) ancak kaynama noktası P'den daha yüksek (100°C > 78°C). Bu da S'nin kaynamaya başlama süresinin P'den daha uzun olmasını (8 dk > 5 dk) mantıklı kılar.

Tüm bu analizler sonucunda, verilen koşulları sağlayan tek seçenek C'dir.

Cevap C seçeneğidir.