Examkin

Question

Difficulty: HardYüzey Gerilimi ve Etki Eden Faktörler

Bir araştırmacı, yüzey gerilimi ile ilgili kavramları ve bu özelliği etkileyen faktörleri incelemek amacıyla aşağıdaki işlemleri gerçekleştiriyor:

Sıcaklığı 20∘C20^\circ\text{C} olan saf su dolu bir kaba, özkütlesi suyun özkütlesinden büyük olan metal bir toplu iğneyi yavaşça bıraktığında iğnenin su yüzeyinde batmadan dengede kaldı��ını gözlemliyor.

Daha sonra araştırmacı, özdeş kaplar ve iğneler kullanarak aşağıdaki işlemleri ayrı ayrı gerçekleştiriyor:
* 1. İşlem: Suyun sıcaklığını 60∘C60^\circ\text{C}'ye çıkarıp iğneyi yavaşça bırakıyor.
* 2. İşlem: 20∘C20^\circ\text{C}'deki suya bir miktar sıvı deterjan ekleyip iğneyi yavaşça bırakıyor.
* 3. İşlem: 20∘C20^\circ\text{C}'deki suya bir miktar yemek tuzu ekleyip tamamen çözünmesini sağladıktan sonra iğneyi yavaşça bırakıyor.

Buna göre; yapılan işlemler ve sıvının yüzey gerilimi özellikleri ile ilgili,

I. Su yüzeyinde iğnenin batmadan dengede kalmasını sağlayan temel etken, iğne ile su molekülleri arasındaki adhezyon kuvvetinin suyun kendi molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetinden büyük olmasıdır.
II. 1. ve 2. işlemler sonucunda su molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetleri zayıfladığından suyun yüzey gerilimi azalır ve iğneler batabilir.
III. 3. işlemde suya tuz eklenmesi su molekülleri arasındaki çekim kuvvetini artırarak suyun yüzey gerilimini artırır.

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

II ve III ifadeleri doğrudur.
Doğru cevap, sıcaklık artışı ile deterjanın kohezyon kuvvetlerini zayıflatarak yüzey gerilimini düşürdüğünü, tuzun ise kohezyonu artırarak yüzey gerilimini yükselttiğini ifade eden seçenektir. İğnenin su yüzeyinde durması adhezyondan değil, su moleküllerinin kendi aralarındaki kohezyon kuvvetinden kaynaklanır.

Step-by-Step Solution

1
Birinci öncülün adhezyon ve kohezyon kavramları açısından analiz edilmesi
Birinci öncül yanlıştır.
Yüzey gerilimi, sıvı yüzeyindeki moleküllere etki eden dengelenmemiş net kohezyon (aynı cins moleküllerin birbirini çekmesi) kuvvetlerinin bir sonucudur. İğne ile su arasındaki adhezyon (farklı cins moleküllerin birbirini çekmesi) kuvveti ise iğnenin ıslanmasına ve batmasına katkı sunma eğilimindedir. Dolayısıyla, iğnenin batmadan dengede kalmasını sağlayan temel etken kohezyon kaynaklı yüzey gerilimidir.
2
Sıcaklık artışının ve deterjan ilavesinin yüzey gerilimine etkisinin incelenmesi
İkinci öncül doğrudur.
Sıcaklık artırıldığında sıvı moleküllerinin kinetik enerjisi artar ve aralarındaki çekim (kohezyon) kuvveti zayıflar. Deterjan (sürfaktan) molekülleri ise su moleküllerinin arasına girerek hidrojen bağlarını ve kohezyonu zayıflatır. Bu iki işlem de yüzey gerilimini azalttığı için iğnenin batmasına yol açabilir.
3
Yemek tuzu ilavesinin yüzey gerilimine etkisinin incelenmesi
Üçüncü öncül doğrudur.
Suya tuz eklenmesi, su içinde iyonik bağların ve güçlü elektrostatik etkileşimlerin oluşmasını sağlayarak sıvı molekülleri arasındaki net çekim kuvvetini (kohezyonu) dolaylı olarak artırır. Bu durum suyun yüzey gerilimini yükseltir.

Key Concept

Yüzey gerilimi, sıvı molekülleri arasındaki kohezyon kuvveti sonucunda oluşur; sıcaklık ve deterjan yüzey gerilimini azaltırken, tuz eklenmesi yüzey gerilimini artırır.
Estimated Time:2m 30s
Rate this question

Topics

Yüzey Gerilimi ve Etki Eden Faktörler

More questions from this topic