Examkin

Soru

Zorluk: KolaySıvı Üzerinde Toplanan Gazlar

Sabit sıcaklıkta, hareketli pistonlu kapalı bir kapta sıvı su (H2O(s)H_2O(s)), üzerinde su buharı (H2O(g)H_2O(g)) ve ideal Ne(g)Ne(g) gazı dengededir. tt °C sıcaklıktaki bu sistemin toplam basıncı 250 mmHg250\text{ mmHg}'dir. tt °C sıcaklıkta suyun denge buhar basıncı 30 mmHg30\text{ mmHg} olarak verilmiştir. Piston sabit sıcaklıkta yukarı çekilerek gaz fazının hacmi VV değerinden 2V2V değerine çıkarılıp sabitleniyor. Sıvı-buhar dengesi yeniden kurulduğuna göre, sistemin son toplam basıncı kaç mmHg\text{mmHg} olur? (Sıvı hacmindeki değişim ihmal edilecektir.)

  1. A
    110
  2. B
    125
  3. 140Cevap
  4. D
    155
  5. E
    220

Cevap

Sistemin son toplam basıncı 140 mmHg140\text{ mmHg} olur.
Sıvı üzerinde toplanan gazların toplam basıncı hesaplanırken öncelikle suyun buhar basıncı toplam basınçtan çıkarılarak Neon gazının kısmi basıncı bulunur (250−30=220 mmHg250 - 30 = 220\text{ mmHg}). Sabit sıcaklıkta hacim iki katına çıkarıldığında Neon gazının kısmi basıncı yarıya inerek 110 mmHg110\text{ mmHg} olur. Suyun buhar basıncı sıcaklık sabit kaldığı için değişmeyerek 30 mmHg30\text{ mmHg} değerinde kalır. Son durumdaki toplam basınç ise bu iki değerin toplamından 110+30=140 mmHg110 + 30 = 140\text{ mmHg} olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Ba��langıçtaki Neon gazının kısmi basıncını bulunuz.
PNe=Ptoplam−PH2O=250−30=220 mmHgP_{Ne} = P_{\text{toplam}} - P_{H_2O} = 250 - 30 = 220\text{ mmHg}
Kaptaki toplam basınç, ideal gazın (NeNe) kısmi basıncı ile suyun denge buhar basıncının toplamına eşittir.
2
Hacim 2V2V yapıldığında Neon gazının yeni kısmi basıncını hesaplayınız.
PNe′=PNe×V1V2=220×V2V=110 mmHgP'_{Ne} = P_{Ne} \times \frac{V_1}{V_2} = 220 \times \frac{V}{2V} = 110\text{ mmHg}
Sabit sıcaklıkta ideal bir gazın hacmi iki katına çıkarılırsa, kısmi basıncı yarıya düşer.
3
Suyun son denge buhar basıncını belirleyip toplam basıncı hesaplayınız.
PH2O′=30 mmHgP'_{H_2O} = 30\text{ mmHg} ve Ptoplam′=PNe′+PH2O′=110+30=140 mmHgP'_{\text{toplam}} = P'_{Ne} + P'_{H_2O} = 110 + 30 = 140\text{ mmHg}
Denge buhar basıncı sıcaklık değişmedikçe hacim değişiminden etkilenmez. Sıvı-buhar dengesi yeniden kurulduğunda suyun buhar basıncı yine 30 mmHg30\text{ mmHg} olur.

Anahtar Kavram

Sıvı üzerinde toplanan gazların toplam basıncı, gazın kısmi basıncı ile sıvının denge buhar basıncının toplamıdır. Sabit sıcaklıkta hacim değişimi, gazın kısmi basıncını etkilerken sıvının denge buhar basıncını değiştirmez.
Bu soruyu puanla

Konular

Sıvı Üzerinde Toplanan Gazlar

Bu konudan daha fazla soru