Examkin

Soru

Zorluk: ZorKinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

İki ucu açık 120 cm120\text{ cm} uzunluğundaki boş bir cam borunun sol ucundan 27 ∘C27\text{ }^\circ\text{C} sıcaklıktaki HeHe gazı, sağ ucundan ise TT sıcaklığındaki SO2SO_2 gazı aynı anda gönderiliyor.

Gazlar cam borunun sol ucundan 80 cm80\text{ cm} uzaklıkta karşılaştıklarına göre, SO2SO_2 gazının sıcaklığı (TT) kaç ∘C^\circ\text{C}'dir?
(Mol kütleleri: He=4 g/molHe = 4\text{ g/mol}, SO2=64 g/molSO_2 = 64\text{ g/mol})

  1. A
    27
  2. B
    108
  3. C
    327
  4. 927Cevap
  5. E
    1200

Cevap

927 °C
HeHe gazının aldığı yol 80 cm80\text{ cm}, SO2SO_2 gazının aldığı yol ise 40 cm40\text{ cm}'dir. Bu durumda hızlar oranı vHevSO2=2\frac{v_{He}}{v_{SO_2}} = 2 olur. Graham Difüzyon Yasası formülü (vHevSO2=THe×MSO2TSO2×MHe\frac{v_{He}}{v_{SO_2}} = \sqrt{\frac{T_{He} \times M_{SO_2}}{T_{SO_2} \times M_{He}}}) uygulandığında ve THe=300 KT_{He} = 300\text{ K} değeri yerine yazıldığında, SO2SO_2 gazının mutlak sıcaklığı 1200 K1200\text{ K} olarak bulunur. Bu değer Celsius birimine çevrildiğinde 927 ∘C927\text{ }^\circ\text{C} elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Gazların cam boruda aldıkları yolları belirleyerek difüzyon hızları oranını bulmak.
HeHe gazı 80 cm80\text{ cm}, SO2SO_2 gazı ise 120−80=40 cm120 - 80 = 40\text{ cm} yol almıştır. Buradan hızlar oranı vHevSO2=8040=2\frac{v_{He}}{v_{SO_2}} = \frac{80}{40} = 2 olarak bulunur.
Aynı sürede alınan yol, gazlar��n difüzyon hızları ile doğru orantılıdır.
2
HeHe gazının sıcaklığını Kelvin birimine çevirmek.
THe=27+273=300 KT_{He} = 27 + 273 = 300\text{ K}
Gaz yasaları ve difüzyon hesaplamalarında mutlak sıcaklık (Kelvin) kullanılmalıdır.
3
Graham Difüzyon Yasası'nı uygulayarak SO2SO_2 gazının mutlak sıcaklığını (TSO2T_{SO_2}) hesaplamak.
2=300TSO2×644  ⟹  2=4300TSO2  ⟹  12=300TSO2  ⟹  14=300TSO2  ⟹  TSO2=1200 K2 = \sqrt{\frac{300}{T_{SO_2}} \times \frac{64}{4}} \implies 2 = 4 \sqrt{\frac{300}{T_{SO_2}}} \implies \frac{1}{2} = \sqrt{\frac{300}{T_{SO_2}}} \implies \frac{1}{4} = \frac{300}{T_{SO_2}} \implies T_{SO_2} = 1200\text{ K}
Graham Yasası'na göre gazların difüzyon hızlarının oranı, mutlak sıcaklıklarının karekökü ile doğru, mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır.
4
SO2SO_2 gazının Kelvin cinsinden bulunan sıcaklığını Celsius (∘C^\circ\text{C}) birimine dönüştürmek.
tSO2=1200−273=927 ∘Ct_{SO_2} = 1200 - 273 = 927\text{ }^\circ\text{C}
Soruda sıcaklık değeri Celsius (∘C^\circ\text{C}) cinsinden sorulmuştur.

Anahtar Kavram

Graham Difüzyon Yasası ve sıcaklık-mol kütlesi ilişkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Kinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

Bu konudan daha fazla soru