1 K 1 Bir cismin sıcaklığı ayrı ayrı I. 20 °C'den 40 °C'ye II. 150 K'den 300 K'e III. 60 °F'den 120 °F'ye çıkarılıyor. Bunlardan hangilerinde cismin sıcaklığı iki katına çıkarılmıştır? A) Yalnız I. B) Yalnız II. C) Yalnız III. D) I ve II. E) II ve III.​

Cevap: <br /><br />Cismin sıcaklığının iki katına çıktığı durumları belirlemek için, verilen sıcaklık değerlerini Kelvin cinsinden ifade etmeliyiz. Fahrenheit ve Celsius'tan Kelvin'e dönüşüm yapmak için aşağıdaki formülleri kullanabiliriz:<br /><br />Kelvin = Celsius + 273.15<br />Kelvin = (Fahrenheit + 459.67) ÷ 1.8<br /><br />I. Durumda, cismin sıcaklık değeri 20 °C'dan 40 °C'ye çıkarılmıştır. Kelvin cinsinden ifade edersek, bu değerler sırasıyla 293.15 K ve 313.15 K'dir. Bu durumda, sıcaklık değeri iki katına çıkmamıştır.<br /><br />II. Durumda, cismin sıcaklık değeri 150 K'dan 300 K'ye çıkarılmıştır. Bu durumda, sıcaklık değeri iki katına çıkarılmıştır.<br /><br />III. Durumda, cismin sıcaklık değeri 60 °F'dan 120 °F'ye çıkarılmıştır. Kelvin cinsinden ifade edersek, bu değerler sırasıyla 255.37 K ve 322.038 K'dir. Bu durumda, sıcaklık değeri iki katına çıkmamıştır.<br /><br />Sonuç olarak, yukarıdaki durumlardan sadece II. durumda, cismin sıcaklık değeri iki katına çıkarılmıştır. Dolayısıyla, sorunun doğru cevabı "B) Yalnız II." olacaktır. Tabii ki, bu hesaplamaların sadece ideal durumlarda doğru olduğunu belirtmek gerekir. Gerçek yaşamdaki durumlar, çeşitli faktörler nedeniyle bu hesaplamalardan farklılık gösterebilir. <br /><br />Not: <br />Sıcaklık "katları"ndan bahsetmek genellikle hatalı bir ifade şeklidir çünkü sıcaklık ölçeklerinin çoğunun bir mutlak sıfırı vardır ve bu yüzden sıcaklık değerlerini katlarına çıkarabiliriz. Ancak, bu soru özel bir durum için geçerlidir: Kelvin ölçeği. Kelvin, termodinamiğin mutlak sıfırı olarak kabul edilen ve bir cismin daha fazla enerji kaybedemeyeceği bir noktadan skalası başlatır. Bu nedenle, bir Kelvin değerinin iki katı, de facto enerjinin iki katıdır. Bu nedenle, bu özel durumda, bir sıcaklık değerinin "iki katına" çıktığını söylemek mantıklıdır.