Soru

Zorluk: KolaySıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

Aşağıda farklı sıcaklıklarda bulunan saf su örneklerini, viskozite değerleri en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız.

  1. 110 C10\ ^\circ\text{C} sıcaklığındaki saf su
  2. 240 C40\ ^\circ\text{C} sıcaklığındaki saf su
  3. 380 C80\ ^\circ\text{C} sıcaklığındaki saf su

Cevap

Saf su örneklerinin viskoziteleri en yüksekten en düşüğe doğru sıralanışı: 10 C10\ ^\circ\text{C} sıcaklığındaki saf su, 40 C40\ ^\circ\text{C} sıcaklığındaki saf su ve 80 C80\ ^\circ\text{C} sıcaklığındaki saf su şeklindedir.
Sıcaklık ile viskozite ters orantılıdır. Sıcaklığı en düşük olan 10 C10\ ^\circ\text{C}'deki saf suyun tanecikleri arasındaki çekim kuvveti en etkin olduğundan akmaya karşı en fazla direnci gösterir ve viskozitesi en büyüktür. Sıcaklık 80 C80\ ^\circ\text{C}'ye çıktığında ise tanecikler daha hızlı hareket eder, aralarındaki çekim zayıflar, sıvı daha kolay akar ve viskozitesi en düşük seviyeye iner. Bu nedenle en yüksekten en düşüğe viskozite sıralaması 10 C10\ ^\circ\text{C}, 40 C40\ ^\circ\text{C} ve 80 C80\ ^\circ\text{C} şeklinde gerçekleşir.

Adım Adım Çözüm

1
Sıcaklık ile viskozite arasındaki teorik ilişkiyi kurmak.
Sıcaklık arttıkça sıvı taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi artar ve tanecikler arası çekim kuvvetleri zayıflar. Bu durum sıvının akışkanlığını artırırken viskozitesini (akmaya karşı direnci) azaltır. Dolayısıyla sıcaklık ile viskozite ters orantılıdır.
Soruda verilen farklı sıcaklıklardaki aynı sıvının viskozitelerini karşılaştırmak için sıcaklık-viskozite ilişkisini bilmek gerekir.
2
Su örneklerinin sıcaklık değerlerini karşılaştırmak.
Verilen su örneklerinin sıcaklık sıralaması 10 C<40 C<80 C10\ ^\circ\text{C} < 40\ ^\circ\text{C} < 80\ ^\circ\text{C} şeklindedir.
Ters orantı ilişkisini uygulamak için öncelikle bağımsız değişken olan sıcaklık değerlerini küçükten büyüğe belirlemek gerekir.
3
Sıcaklık sıralamasını ters orantı kuralına göre viskozite sıralamasına dönüştürmek.
Sıcaklığı en küçük olan su örneğinin (10 C10\ ^\circ\text{C}) viskozitesi en yüksek, sıcaklığı en büyük olan su örneğinin (80 C80\ ^\circ\text{C}) viskozitesi ise en düşük olur. Bu durumda en yüksekten en düşüğe doğru sıralama 10 C>40 C>80 C10\ ^\circ\text{C} > 40\ ^\circ\text{C} > 80\ ^\circ\text{C} olarak bulunur.
Sıcaklık ve viskozite ters orantılı olduğu için sıcaklık sıralamasının tam tersi yönünde viskozite sıralaması elde edilir.

Anahtar Kavram

Sıvılarda sıcaklık arttıkça taneciklerin kinetik enerjisinin artması ve moleküller arası çekim kuvvetlerinin zayıflaması nedeniyle viskozitenin azalması.
Tahmini Süre:45s
Bu soruyu puanla