Gazların respiratuvar membrandan difüzyon hızını belirleyen difüzyon katsayısı (D); gazın … — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Gazların respiratuvar membrandan difüzyon hızını belirleyen difüzyon katsayısı ( $D$ ); gazın membrandaki çözünürlüğü ( $S$ ) ile doğru, molekül ağırlığının karekökü ( $\sqrt{MA}$ ) ile ters orantılıdır ( $D \propto S / \sqrt{MA}$ ). Sabit bir sıcaklıkta, $O_2$ gazı ile fiziksel özellikleri farklı olan hipotetik bir "Gaz X"in aynı respiratuvar membran üzerindeki difüzyon özellikleri araştırılmaktadır.

Buna göre, basınç gradiyenti ve membran özellikleri her iki gaz için de eşitken; "Gaz X"in difüzyon hızının $O_2$ ile aynı olması için sahip olması gereken özellikler aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Çözünürlüğü $O_2$ 'nin $2$ katı, molekül ağırlığı ise $O_2$ 'nin $4$ katı olmalıdır.Cevap
B
Çözünürlüğü $O_2$ 'nin yarısı, molekül ağırlığı ise $O_2$ 'nin yarısı olmalıdır.
C
Çözünürlüğü $O_2$ ile aynı, molekül ağırlığı ise $O_2$ 'nin $2$ katı olmalıdır.
D
Çözünürlüğü $O_2$ 'nin $4$ katı, molekül ağırlığı ise $O_2$ 'nin $2$ katı olmalıdır.
E
Çözünürlüğü $O_2$ 'nin $2$ katı, molekül ağırlığı ise $O_2$ 'nin $2$ katı olmalıdır.

Cevap

Çözünürlüğü

O_2

'nin

2

katı, molekül ağırlığı ise

O_2

'nin

4

katı olan seçenektir.

Doğru olan seçenekte belirtildiği gibi çözünürlük 2 katına çıkarken molekül ağırlığı 4 katına çıkarsa, difüzyon hızı formülündeki pay 2 ile, payda ise

\sqrt{4}=2

ile çarpılmış olur. Bu durum kesrin değerini değiştirmez ve difüzyon hızı

O_2

ile aynı kalır.

Adım Adım Çözüm

Difüzyon katsayısı (

D

) formülünü analiz et.

D \propto \frac{S}{\sqrt{MA}}

ilişkisi belirlendi.

Gazın difüzyon hızını belirleyen fiziksel sabitleri anlamak için formül esastır.

Gaz X için parametreleri formüle yerleştir.

D_X = \frac{2 \times S_{O2}}{\sqrt{4 \times MA_{O2}}}

denklemi kuruldu.

Hızın değişmemesi için yeni oranın

O_2

oranı ile aynı olması gerekir.

Karekök işlemini sadeleştir.

\sqrt{4} = 2

olduğu için

D_X = \frac{2 \times S_{O2}}{2 \times \sqrt{MA_{O2}}} = \frac{S_{O2}}{\sqrt{MA_{O2}}}

sonucuna ulaşıldı.

Matematiksel sadeleştirme ile difüzyon katsayılarının eşitlendiği kanıtlanır.

Anahtar Kavram

Fick Difüzyon Kanunu'na göre difüzyon katsayısı, gazın çözünürlüğü ile doğru, molekül ağırlığının karekökü ile ters orantılıdır.

Daha Fazla Pratik

CO_2

O_2

gazlarının difüzyon kapasiteleri karşılaştırılırken neden

CO_2

'nin çok daha hızlı olduğunu bu formül üzerinden tekrar kontrol edebilirsiniz.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Daha Fazla Pratik

Konular

Bu konudan daha fazla soru