Examkin

Question

Difficulty: HardSıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

Aşağıda farklı sıcaklıklarda bulunan bazı sıvıların özdeş cam borulardaki akış davranışlarını gösteren bir deney tasarlanmıştır:

I. 25∘C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki gliserin sıvısı (C3H8O3C_3H_8O_3)
II. 50∘C50^\circ\text{C} sıcaklıktaki gliserin sıvısı (C3H8O3C_3H_8O_3)
III. 25∘C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki saf su (H2OH_2O)

Buna göre; bu sıvı örneklerinin viskozite (akmaya karşı gösterilen direnç) değerlerini en büyük olandan en küçük olana doğru sıralayınız.

  1. 1I. 25∘C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki gliserin sıvısı (C3H8O3C_3H_8O_3)
  2. 2II. 50∘C50^\circ\text{C} sıcaklıktaki gliserin sıvısı (C3H8O3C_3H_8O_3)
  3. 3III. 25∘C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki saf su (H2OH_2O)

Answer

Sıvıların viskozite değerlerinin en büyükten en küçüğe doğru sıralaması I > II > III şeklindedir.
Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar güçlü ve molekül boyutu ne kadar büyükse sıvının viskozitesi o kadar yüksek olur. Gliserin hem daha büyük bir moleküldür hem de molekül başına 3 adet hidrojen bağı yapabildiği için çekim kuvvetleri suyun çekim kuvvetlerinden çok daha güçlüdür. Bu nedenle gliserinin viskozitesi suyunkinden büyüktür. Aynı zamanda sıcaklık arttıkça kinetik enerji artacağı için viskozite azalır. Bu yüzden 25∘C25^\circ\text{C}'deki gliserin sıvısı 50∘C50^\circ\text{C}'deki gliserin sıvısına göre daha yüksek viskoziteye sahiptir. Sıcaklığı artırılmış gliserinin viskozitesi ise suyun viskozitesinden hâlâ çok daha büyüktür. Bu gerekçelerle viskozitesi en yüksek olan sıvı birinci örnek, en düşük olan ise üçüncü örnektir. Doğru sıralama I > II > III şeklindedir.

Step-by-Step Solution

1
Gliserin ve su moleküllerinin yapılarını ve moleküller arası çekim kuvvetlerini karşılaştırın.
Gliserin (C3H8O3C_3H_8O_3) molekülünde üç adet -OH grubu bulunurken, su (H2OH_2O) molekülü daha küçüktür. Gliserin moleküllerinin büyüklüğü ve daha fazla hidrojen bağı yapabilme kapasitesi nedeniyle moleküller arası çekim kuvvetleri suya kıyasla çok daha güçlüdür. Bu yüzden aynı sıcaklıkta gliserinin viskozitesi suyun viskozitesinden büyüktür.
Moleküller arası çekim kuvvetleri arttıkça sıvıların viskozitesi (akmaya karşı gösterdiği direnç) artar.
2
Aynı sıvı için sıcaklığın viskoziteye etkisini inceleyin.
25∘C25^\circ\text{C}'deki gliserinin viskozitesi, sıcaklığı artırılmış olan 50∘C50^\circ\text{C}'deki gliserinin viskozitesinden daha büyüktür.
Sıcaklık arttıkça taneciklerin kinetik enerjisi artar, moleküller arası çekim kuvvetleri zayıflar ve viskozite azalır.
3
Tüm örneklerin viskozite değerlerini genel bir sıralamada birleştirin.
50∘C50^\circ\text{C}'deki gliserinin viskozitesi sıcaklıkla azalsa da, gliserin moleküllerinin yapısından kaynaklanan güçlü çekim kuvvetleri nedeniyle oda sıcaklığındaki (25∘C25^\circ\text{C}) suyun viskozitesinden hâlâ çok daha büyüktür. Bu nedenle sıralama I > II > III şeklinde gerçekleşir.
Gliserinin yapısındaki hidrojen bağlarının gücü ve molekül kütlesinin büyüklüğü, sıcaklık artışının getirdiği viskozite düşüşünden daha baskın bir fark yaratır.

Key Concept

Sıvıların viskozitesi; moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü ve molekül büyüklüğü ile doğru orantılı, sıcaklık ile ters orantılıdır.
Rate this question

Topics

Sıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

More questions from this topic