Question

Difficulty: MediumBuharlaşma, Yoğuşma ve Denge Buhar Basıncı

Aşağıda, kapalı kaplarda sıvılarıyla dengede buharları bulunan üç farklı sisteme ait bazı bilgiler verilmiştir:

* 1. Sistem: Deniz seviyesinde (1 atm1\text{ atm} dış basınç), 25C25^\circ\text{C} sıcaklıkta 100 mL100\text{ mL} saf su.
* 2. Sistem: Yüksek bir dağın zirvesinde (0,7 atm0,7\text{ atm} dış basınç), 25C25^\circ\text{C} sıcaklıkta 200 mL200\text{ mL} saf su.
* 3. Sistem: Deniz seviyesinde (1 atm1\text{ atm} dış basınç), 25C25^\circ\text{C} sıcaklıkta 100 mL100\text{ mL} tuzlu su çözeltisi.

Buna göre, bu sistemlerdeki sıvıların aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçları (P1P_1, P2P_2 ve P3P_3) arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

  1. A
    P1>P2>P3P_1 > P_2 > P_3
  2. P1=P2>P3P_1 = P_2 > P_3Answer
  3. C
    P3>P1=P2P_3 > P_1 = P_2
  4. D
    P1>P3>P2P_1 > P_3 > P_2
  5. E
    P1=P2=P3P_1 = P_2 = P_3

Answer

P1=P2>P3P_1 = P_2 > P_3
Denge buhar basıncı sıvının sıcaklığına, cinsine ve saflığına bağlı olup; dış basınca, sıvı miktarına ve kap hacmine bağlı değildir. 1. ve 2. sistemlerdeki sıvılar aynı sıcaklıkta saf su olduğundan buhar basınçları eşittir (P1=P2P_1 = P_2). 3. sistemde ise saf suya tuz eklenmesiyle safsızlık artmış ve buharlaşma zorlaşarak buhar basıncı düşmüştür (P1>P3P_1 > P_3). Dolayısıyla doğru ilişki P1=P2>P3P_1 = P_2 > P_3 şeklindedir.

Step-by-Step Solution

1
Sıvı cinsi ve sıcaklık faktörlerini analiz etmek.
1. ve 2. sistemlerdeki sıvılar aynı sıcaklıkta (25C25^\circ\text{C}) saf sudur. 3. sistemdeki sıvı ise aynı sıcaklıkta tuzlu sudur.
Denge buhar basıncini belirleyen temel faktörler olan sıcaklık, sıvının cinsi ve saflığı karşılaştırmak için ilk adım olarak belirlenmelidir.
2
Dış basınç ve sıvı miktarının etkisini değerlendirmek.
Dış basıncın (1 atm1\text{ atm} veya 0,7 atm0,7\text{ atm}) ve sıvı miktarının (100 mL100\text{ mL} veya 200 mL200\text{ mL}) farklı olması denge buhar basıncını değiştirmez. Bu nedenle P1=P2P_1 = P_2 olmalıdır.
Denge buhar basıncı dış basınca, sıvının miktarına, kabın hacmine veya yüzey alanına bağlı değildir.
3
Safsızlık (tuz çözünmesi) etkisini değerlendirmek.
Su içerisinde uçucu olmayan bir katı (tuz) çözüldüğünde, çözücü tanecikleri ile çözünen tanecikler arasındaki çekim kuvveti nedeniyle sıvının buharlaşma eğilimi azalır. Bu durum denge buhar basıncını düşürür. Dolayısıyla tuzlu suyun buhar basıncı saf suyunkinden daha az olur (P1>P3P_1 > P_3).
Sıvıda uçucu olmayan safsızlıkların çözünmesi denge buhar basıncını her zaman düşürür.
4
Tüm sistemlerin buhar basınçlarını sıralamak.
Elde edilen sonuçlar birleştirildiğinde P1=P2>P3P_1 = P_2 > P_3 ilişkisine ulaşılır.
Her bir faktörün etkisi belirlendikten sonra nihai karşılaştırma gerçekleştirilir.

Key Concept

Denge buhar basıncını etkileyen faktörler (Sıcaklık, Sıvının Cinsi, Safsızlık) ve etkilemeyen faktörler (Dış Basınç, Sıvı Miktarı, Kap Hacmi).
Estimated Time:1m 30s
Rate this question