Examkin

Soru

Zorluk: ZorGaz Karışımları ve Kısmi Basınç

Şekildeki sabit sıcaklıktaki sistemde, VV hacimli birinci kapta 3 atm3\text{ atm} basınçta He\text{He} gazı bulunmaktadır. 2V2V hacimli ikinci kapta ise dipte H2O\text{H}_2\text{O} sıvısı ve üzerinde dengede H2O\text{H}_2\text{O} buharı ile Ne\text{Ne} gazı bulunmaktadır. İkinci kaptaki toplam basınç 780 mmHg780\text{ mmHg} olarak ölçülmüştür.

Aynı sıcaklıkta kaplar arasındaki M musluğu açılıp sistemin yeniden dengeye gelmesi sağlanıyor.

25∘C25^\circ\text{C}'de suyun denge buhar basıncı 30 mmHg30\text{ mmHg} olduğuna ve sıvı hacmindeki değişim ihmal edildiğine göre, son durumda sistemin toplam basıncı kaç mmHg\text{mmHg} olur?

  1. A
    1280
  2. B
    1260
  3. 1290Cevap
  4. D
    1310
  5. E
    606

Cevap

Son durumda sistemin toplam basıncı 1290 mmHg olur.
Musluk açıldığında helyum ve neon gazları toplam 3V3V hacmine yayılarak kısmi basınçlarını düşürürler. Helyum gazının basıncı 760 mmHg760\text{ mmHg}, neon gazının basıncı ise 500 mmHg500\text{ mmHg} olur. Sıcaklık değişmediği ve ortamda sıvı su bulunmaya devam ettiği için suyun denge buhar basıncı 30 mmHg30\text{ mmHg} olarak sabit kalır. Gazların son durumdaki kısmi basınçları ile suyun denge buhar basıncı toplandığında toplam basınç 1290 mmHg1290\text{ mmHg} bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Helyum gazının başlang��ç basıncını atm biriminden mmHg birimine çevirmek.
PHe=3 atm×760 mmHg/atm=2280 mmHgP_{He} = 3\text{ atm} \times 760\text{ mmHg/atm} = 2280\text{ mmHg}
Hesaplamaların aynı basınç birimi üzerinden yapılabilmesi için birim dönüşümü gereklidir.
2
İkinci kaptaki neon gazının başlangıç kısmi basıncını bulmak.
PNe=Ptoplam−PH2O=780 mmHg−30 mmHg=750 mmHgP_{Ne} = P_{\text{toplam}} - P_{H_2O} = 780\text{ mmHg} - 30\text{ mmHg} = 750\text{ mmHg}
İkinci kapta toplam basınç, neon gazı ile su buharın��n kısmi basınçlarının toplamına eşittir.
3
Musluk açıldıktan sonra gazların son hacmini belirlemek.
Vson=V1+V2=V+2V=3VV_{\text{son}} = V_1 + V_2 = V + 2V = 3V
Musluk açıldığında gazlar birbirine bağlı her iki kabın toplam hacmine yayılır.
4
Helyum gazının son durumdaki kısmi basıncını hesaplamak.
PHe′=PHe×V1Vson=2280 mmHg×V3V=760 mmHgP'_{He} = P_{He} \times \frac{V_1}{V_{\text{son}}} = 2280\text{ mmHg} \times \frac{V}{3V} = 760\text{ mmHg}
Sıcaklık sabit olduğundan Boyle Yasası yardımıyla son kısmi basınç bulunur.
5
Neon gazının son durumdaki kısmi basıncını hesaplamak.
PNe′=PNe×V2Vson=750 mmHg×2V3V=500 mmHgP'_{Ne} = P_{Ne} \times \frac{V_2}{V_{\text{son}}} = 750\text{ mmHg} \times \frac{2V}{3V} = 500\text{ mmHg}
Sıcaklık sabit olduğundan Boyle Yasası yardımıyla son kısmi basınç bulunur.
6
Suyun denge buhar basıncının durumunu belirlemek.
PH2O′=30 mmHgP'_{H_2O} = 30\text{ mmHg}
Sıcaklık sabit kaldığı ve kapta hâlâ sıvı su bulunduğu sürece suyun denge buhar basıncı değişmez.
7
Son durumdaki toplam basıncı hesaplamak.
Ptoplam, son=PHe′+PNe′+PH2O′=760+500+30=1290 mmHgP_{\text{toplam, son}} = P'_{He} + P'_{Ne} + P'_{H_2O} = 760 + 500 + 30 = 1290\text{ mmHg}
Dalton Kısmi Basınçlar Yasası gereği kaptaki toplam basınç gazların kısmi basınçlarının toplamıdır.

Anahtar Kavram

Gaz karışımlarında kısmi basınç ve sıvı üzerinde toplanan gazların denge buhar basıncının değişmezliği.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Gaz Karışımları ve Kısmi Basınç

Bu konudan daha fazla soru