Examkin

Soru

Zorluk: OrtaSıvı Üzerinde Toplanan Gazlar

Sabit sıcaklıkta, sabit hacimli kapalı bir kapta sıvı su, su buharı ve 1 mol1\text{ mol} ideal HeHe gazı dengededir. Kaptaki toplam basınç 420 mmHg420\text{ mmHg} olarak ölçülmüştür. Aynı sıcaklıkta kaba 2 mol2\text{ mol} daha ideal HeHe gazı ekleniyor. Buna göre, sıvı hacmindeki değişim ihmal edildiğinde, su buharı dengesinin yeniden kurulduğu son durumda kaptaki toplam basınç kaç mmHg\text{mmHg} olur? (Deney sıcaklığında suyun denge buhar basıncı 30 mmHg30\text{ mmHg}'dir.)

Cevap: 1200 mmHg

Cevap

Son durumdaki toplam basınç 1200 mmHg1200\text{ mmHg}'dir.
Toplam basınç 1200 mmHg1200\text{ mmHg}'dir çünkü sıcaklık sabit kaldığından suyun denge buhar basıncı 30 mmHg30\text{ mmHg} değerinde sabit kalır. Başlangıçta 390 mmHg390\text{ mmHg} olan helyum gazının basıncı, mol sayısı 1 mol1\text{ mol}'den 3 mol3\text{ mol}'e çıktığı için 33 katına çıkarak 1170 mmHg1170\text{ mmHg} olur. Bu iki basıncın toplamı son toplam basıncı verir.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıçtaki toplam basınçtan suyun buhar basıncı çıkarılarak helyum gazının kısmi basıncı hesaplanır.
PHe,ilk=390 mmHgP_{He, ilk} = 390\text{ mmHg}
Kaptaki toplam basınç, helyum gazının kısmi basıncı ile suyun buhar basıncının toplamına eşittir.
2
Kaba eklenen helyum gazı sonrasında helyumun yeni kısmi basıncı hesaplanır.
PHe,son=1170 mmHgP_{He, son} = 1170\text{ mmHg}
Sabit hacim ve sıcaklıkta ideal gazların kısmi basınçları mol sayılarıyla doğru orantılıdır. Mol sayısı 3 katına çıktığı için helyumun basıncı da 3 katına çıkar.
3
Helyumun son kısmi basıncı ile suyun buhar basıncı toplanarak son toplam basınç hesaplanır.
Ptoplam, son=1200 mmHgP_{\text{toplam, son}} = 1200\text{ mmHg}
Sıcaklık değişmediği için suyun buhar basıncı sabit kalır (30 mmHg30\text{ mmHg}).

Anahtar Kavram

Sıvı üzerinde toplanan gazların toplam basıncı hesaplanırken, sıvı buhar basıncının sadece sıcaklığa bağlı olduğu ve hacim/mol değişimlerinden etkilenmediği ilkesi uygulanır.
Bu soruyu puanla

Konular

Sıvı Üzerinde Toplanan Gazlar

Bu konudan daha fazla soru