Question

Difficulty: MediumYüzey Gerilimi ve Etki Eden Faktörler

Bir fizik öğretmeni, yüzey gerilimi konusunu işlerken yüzey gerilimini etkileyen faktörleri incelemek amacıyla öğrencileriyle birlikte üç farklı kapta aşağıdaki işlemleri gerçekleştiriyor:

* 1. Kap: 20C20^{\circ}\text{C} sıcaklıktaki saf suya bir miktar yemek tuzu (NaClNaCl) eklenip tamamen çözünmesi sağlanıyor.
* 2. Kap: 20C20^{\circ}\text{C} sıcaklıktaki saf suyun sıcaklığı 60C60^{\circ}\text{C}'ye çıkarılıyor.
* 3. Kap: 20C20^{\circ}\text{C} sıcaklıktaki saf suya birkaç damla sıvı deterjan eklenip karı��tırılıyor.

Sıvıların sıcaklık değişimi veya madde ilavesi sonrasında kaplarda gerçekleşen değişimlerle ilgili;

I. 1. kaptaki işlem sonucunda suyun yoğunluğunun artması, moleküller arası adhezyon kuvvetini artırarak yüzey geriliminin yükselmesine neden olur.
II. 2. kaptaki işlem sonucunda su moleküllerinin ortalama kinetik enerjisinin artması, kohezyon kuvvetini zayıflatarak yüzey geriliminin azalmasına neden olur.
III. 3. kaptaki işlem sonucunda deterjan molekülleri su molekülleri arasındaki kohezyon etkileşimini zayıflatarak yüzey gerilimini azaltır.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. II ve IIIAnswer
  5. E
    I, II ve III

Answer

Sıcaklığın artırılması ve deterjan eklenmesi kohezyon kuvvetlerini zayıflatarak yüzey gerilimini azaltır. Tuz eklenmesi ise kohezyonu artırarak yüzey gerilimini yükseltir, ancak bu durum adhezyonla ilişkili değildir. Bu nedenle doğru yargılar II ve III'tür.
Doğru seçenek sıcaklık artışı ve deterjan eklenmesinin kohezyon kuvvetlerini zayıflatarak yüzey gerilimini azalttığını doğru bir şekilde açıklayan ifadedir. Tuz eklenmesi yüzey gerilimini artırır fakat bu durum adhezyon kuvvetlerinin artmasıyla değil, sıvı molekülleri arasındaki kohezyon etkileşimlerinin güçlenmesiyle gerçekleşir.

Step-by-Step Solution

1
Yüzey geriliminin temel kaynağını belirleme
Yüzey geriliminin kaynağı, sıvı moleküllerinin kendi aralarındaki kohezyon kuvvetidir. Adhezyon ise farklı iki madde arasındaki çekim kuvvetidir.
Öncüllerdeki adhezyon ve kohezyon kavramlarının doğru fiziksel olaylarla ilişkilendirilmesini sağlamak.
2
Tuz eklenmesinin etkisini inceleme
Suya tuz eklenmesi, su molekülleri ile tuz iyonları arasında güçlü etkileşimler oluşturarak kohezyon kuvvetini ve dolayısıyla yüzey gerilimini artırır. Ancak 1. öncüldeki adhezyon ifadesi kavramsal olarak yanlıştır.
Birinci öncülün doğruluğunu test etmek.
3
Sıcaklık artışının etkisini inceleme
Sıcaklık arttığında moleküllerin kinetik enerjisi ve aralarındaki mesafe artar, bu durum kohezyon kuvvetini zayıflatır ve yüzey gerilimini düşürür. 2. öncül doğrudur.
İkinci öncülün doğruluğunu test etmek.
4
Deterjan eklenmesinin etkisini inceleme
Deterjan (sürfaktan) molekülleri, su molekülleri arasına girerek kohezyon etkileşimlerini zayıflatır ve yüzey gerilimini azaltır. 3. öncül doğrudur.
Üçüncü öncülün doğruluğunu test etmek.

Key Concept

Yüzey gerilimi sıvı molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetinden kaynaklanır. Sıcaklık artışı ve deterjan/sabun ilavesi yüzey gerilimini azaltırken, tuz ilavesi yüzey gerilimini artırır.
Rate this question