Bu soruda, iç enerji, ısı ve sıcaklık kavramları ile ilgili verilen ifadelerin doğruluğunu değerlendireceğiz. Her bir seçeneği dikkatlice inceleyelim:
Bu ifade doğrudur. Isı, termodinamikte sıcaklık farkı nedeniyle bir sistemden diğerine veya bir sistemin farklı bölgeleri arasında transfer edilen enerjidir. Sıcaklık farkı ortadan kalktığında ısı transferi durur.
Bu ifade de doğrudur. Sıcaklık, bir maddenin atom veya moleküllerinin rastgele hareketlerinden kaynaklanan ortalama öteleme kinetik enerjisinin bir göstergesidir. Taneciklerin ortalama kinetik enerjisi ne kadar yüksekse, maddenin sıcaklığı da o kadar yüksektir.
Bu ifade doğrudur. Bir sistemin iç enerjisi ($U$), sistemdeki tüm moleküllerin sahip olduğu kinetik enerjilerin (öteleme, dönme, titreşim) ve moleküller arası etkileşimlerden kaynaklanan potansiyel enerjilerin toplamıdır. Bu enerji, maddenin mikroskobik düzeydeki toplam enerjisidir.
Bu ifade yanlıştır. Bir maddeye ısı verildiğinde, maddenin sıcaklığı artabilir ancak her zaman artmak zorunda değildir. Özellikle hal değişimi (erime, kaynama gibi) sırasında maddeye ısı verildiğinde, maddenin sıcaklığı sabit kalır. Örneğin, $0^\circ C$'deki buza ısı verildiğinde, buz eriyerek suya dönüşürken sıcaklığı $0^\circ C$ olarak kalır. Tüm buz eriyip suya dönüştükten sonra verilen ısı suyun sıcaklığını artırmaya başlar. Bu durum, "gizli ısı" kavramıyla açıklanır.
Bu ifade doğrudur. Isı bir enerji türü olduğu için birimi Joule ($J$) veya kalori ($cal$) olarak ifade edilir. Sıcaklık ise bir enerji ölçüsü değil, ortalama kinetik enerjinin bir göstergesi olduğu için birimi Kelvin ($K$) (SI birimi) veya Celsius ($^\circ C$) olarak kullanılır.
Yukarıdaki açıklamalara göre, "Bir maddeye ısı verildiğinde, her zaman sıcaklığı artar" ifadesi yanlıştır.
Cevap D seçeneğidir.
