Suyun donması olayı ile ilgili verilen ifadeleri adım adım inceleyelim:
- I. Suyun hacmi artar.
Su, donarken genleşen nadir maddelerden biridir. Bu durum, suyun katı hali olan buzun, sıvı halinden daha büyük bir hacme sahip olmasına neden olur. Sorunun giriş kısmında da bu durum "donma sırasında genleşmesi ile hacmi artar" şeklinde belirtilmiştir. Bu ifade doğrudur.
- II. Suyun kütlesi değişmez.
Donma olayı, maddenin sadece fiziksel halini değiştirdiği bir faz geçişidir. Bu süreçte madde eklenmez veya çıkarılmaz. Dolayısıyla, suyun kütlesi (madde miktarı) donma sırasında değişmez, sabit kalır. Bu ifade doğrudur.
- III. Buzun yoğunluğu sudan daha azdır.
Yoğunluk, kütle bölü hacim (\(\rho = \frac{m}{V}\)) olarak tanımlanır. II. maddede belirtildiği gibi kütle değişmezken, I. maddede belirtildiği gibi hacim artar. Kütle sabit kalıp hacim arttığında, yoğunluk azalır. Bu nedenle buzun yoğunluğu sudan daha azdır ve bu durum buzun su üzerinde yüzmesini açıklar. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, I, II ve III numaralı ifadelerin hepsi doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.