Soru

Zorluk: Ortaİdeal Gaz Denklemi ve Hesaplamaları

5,6 litrelik5,6\text{ litrelik} sabit hacimli kapalı bir kapta bulunan 8 gram8\text{ gram} ideal helyum (HeHe) gazının basıncı 16 atmosfer (atm)16\text{ atmosfer (atm)} olarak ölçülmüştür. Buna göre, kaptaki gazın sıcaklığı kaç santigrat derecedir (C^{\circ}\text{C})? (He=4 g/molHe = 4\text{ g/mol})

Cevap: 273 °C

Cevap

Kaptaki helyum gazının sıcaklığı 273 °C'dir.
İdeal gaz formülü PV=nRTP \cdot V = n \cdot R \cdot T kullanılarak hesaplama yapıldığında gazın mutlak sıcaklığı 546 K546\text{ K} olarak bulunur. Bu sıcaklıktan 273273 çıkarıldığında, santigrat derece cinsinden sıcaklık 273 C273\text{ }^{\circ}\text{C} olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Kaptaki helyum gazının kütlesi kullanılarak mol say��sı hesaplanır.
n=2 moln = 2\text{ mol}
İdeal gaz denkleminde miktar birimi olarak mol sayısı kullanılması gerektiğinden, kütle mol sayısına dönüştürülmüştür.
2
İdeal gaz denklemi (PV=nRTP \cdot V = n \cdot R \cdot T) kullanılarak mutlak sıcaklık (TT) değeri çekilir.
T=546 KT = 546\text{ K}
Verilen basınç, hacim ve mol sayısı değerleri gaz sabitiyle oranlanarak mutlak sıcaklık bulunur.
3
Kelvin cinsinden bulunan sıcaklık değeri santigrat dereceye çevrilir.
t=273 Ct = 273\text{ }^{\circ}\text{C}
Soru kökünde sıcaklığın Celsius biriminden değeri istendiği için Kelvin değerinden 273 çıkarılmıştır.

Anahtar Kavram

İdeal gaz denklemi (PV=nRTP \cdot V = n \cdot R \cdot T) yardımıyla gaz değişkenlerinin hesaplanması ve sıcaklık birimlerinin (Kelvin - Celsius) birbirine dönüştürülmesi.
Bu soruyu puanla