Examkin

Soru

Zorluk: OrtaKinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

Belirli koşullarda, sabit hacimli iki ayrı kapta sırasıyla 127 ∘C127\text{ }^\circ\text{C} sıcaklıkta ideal He\text{He} (4 g/mol4\text{ g/mol}) gazı ve 527 ∘C527\text{ }^\circ\text{C} sıcaklıkta ideal O2\text{O}_2 (32 g/mol32\text{ g/mol}) gazı bulunmaktadır.

Buna göre, He\text{He} gazının ortalama difüzyon hızının, O2\text{O}_2 gazının ortalama difüzyon hızına oranı (ϑHeϑO2\frac{\vartheta_{\text{He}}}{\vartheta_{\text{O}_2}}) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 22Cevap
  2. B
    44
  3. C
    12\frac{1}{2}
  4. D
    14\frac{1}{4}
  5. E
    2\sqrt{2}

Cevap

Gazların mutlak sıcaklıkları ve mol kütleleri kullanılarak hesaplanan difüzyon hızları oranı 2'dir.
Gazların difüzyon hızları mutlak sıcaklığın kareköküyle doğru, mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır. Sıcaklıklar Kelvin birimine dönüştürüldüğünde sırasıyla 400 K400\text{ K} ve 800 K800\text{ K} değerleri elde edilir. Graham Difüzyon Yasası bağıntısı uygulandığında hızlar oranı 2 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Celsius sıcaklık değerlerini Kelvin birimine dönüştürmek.
THe=127+273=400 KT_{\text{He}} = 127 + 273 = 400\text{ K} ve TO2=527+273=800 KT_{\text{O}_2} = 527 + 273 = 800\text{ K} olarak bulunur.
Kinetik teori hesaplamalarında gazların mutlak sıcaklık değerleri kullanılmalıdır.
2
Graham Difüzyon Yasası formülünü kurmak.
ϑHeϑO2=THeTO2⋅MO2MHe\frac{\vartheta_{\text{He}}}{\vartheta_{\text{O}_2}} = \sqrt{\frac{T_{\text{He}}}{T_{\text{O}_2}} \cdot \frac{M_{\text{O}_2}}{M_{\text{He}}}} formülü elde edilir.
Gazların dif��zyon hızları, mutlak sıcaklıklarının kareköküyle doğru, mol kütlelerinin kareköküyle ters orantılıdır.
3
Verilen değerleri formüle yerleştirip oranı hesaplamak.
ϑHeϑO2=400800⋅324=12⋅8=4=2\frac{\vartheta_{\text{He}}}{\vartheta_{\text{O}_2}} = \sqrt{\frac{400}{800} \cdot \frac{32}{4}} = \sqrt{\frac{1}{2} \cdot 8} = \sqrt{4} = 2 olarak bulunur.
Matematiksel işlemleri tamamlayarak gazların difüzyon hızları oranını belirlemek.

Anahtar Kavram

Graham Difüzyon Yasası
Bu soruyu puanla

Konular

Kinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

Bu konudan daha fazla soru