Isıca yalıtılmış bir ortamda bulunan saf bir maddeye dışarıdan sürekli ısı verildiğinde, maddeyle ilgili aşağıdaki fiziksel niceliklerden hangisi bu süreçte *kesinlikle* artar?

Isı (Q), bir sisteme veya bir sistemden enerji transferinin bir şeklidir. Termodinamiğin Birinci Yasası'na göre, bir sisteme verilen ısı, sistemin iç enerjisini (ΔU) artırır ve/veya sistemin iş yapmasını (W) sağlar (ΔU = Q - W). Soru bize dışarıdan ısı verildiğini (Q > 0) ve maddeyle ilgili bir artışı sorduğunu belirtiyor. Bu durumda, sisteme enerji girdiği için iç enerji kesinlikle artacaktır.

A) Sıcaklığı: Saf bir maddeye ısı verildiğinde, madde hal değiştiriyorsa (erime, kaynama gibi), bu süreç boyunca sıcaklığı sabit kalır. Dolayısıyla sıcaklık her zaman artmaz. B) Moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi: Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi, maddenin sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Sıcaklık hal değişimi sırasında sabit kaldığı için moleküllerin ortalama kinetik enerjisi de her zaman artmaz. C) Moleküllerinin potansiyel enerjisi: Maddeye ısı verildiğinde, özellikle hal değişimi sırasında moleküller arası çekim kuvvetleri zayıflar ve moleküllerin potansiyel enerjisi artar. Ancak sadece sıcaklık artışı sırasında (hal değişimi yoksa) bu artış çok daha azdır ve 'kesinlikle artar' ifadesi her durum için doğru olmayabilir (örn: sıkışan bir gazda potansiyel enerji düşebilir). Bu nedenle 'kesinlikle' ifadesi için uygun değildir. E) Hacmi: Maddeler genelde ısıtıldığında genleşerek hacmi artar. Ancak su gibi bazı istisna maddeler, belirli sıcaklık aralıklarında (örn: 0°C'den 4°C'ye ısıtılırken suyun hacmi azalır) ısıtıldığında hacmi azalabilir. Dolayısıyla hacim de her zaman artmaz.

Verilen seçenekler arasında, dışarıdan ısı alan bir maddenin iç enerjisi Termodinamiğin Birinci Yasası gereği her zaman artar. Diğer nicelikler, maddenin durumuna (hal değişimi olup olmadığı, madde türü vb.) bağlı olarak değişebilir veya sabit kalabilir.