Tekstil mühendisliğinde, kumaşların sıvı geçirmezlik ve leke tutmazlık özelliklerini artır… — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi)

Tekstil mühendisliğinde, kumaşların sıvı geçirmezlik ve leke tutmazlık özelliklerini artırmak için yüzey kaplama teknolojileri kullanılır. Leke tutmaz bir kumaşın yüzey kalitesini test etmek isteyen bir araştırmacı, aynı sıcaklıktaki üç özdeş kumaş parçasının üzerine sıras��yla saf su, etil alkol ve tuzlu su damlatarak damlaların kumaş yüzeyi ile yaptığı temas açılarını ( $\theta_1$ , $\theta_2$ ve $\theta_3$ ) ölçüyor.

Sıvıların yüzey gerilimleri (kohezyon özellikleri) ve kumaş yüzeyi ile olan etkileşimleri (adhezyon özellikleri) göz önüne alındığında; kumaş yüzeyinde oluşan bu temas açılarının büyüklük ilişkisi aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

$\theta_3 > \theta_1 > \theta_2$ Cevap
B
$\theta_1 > \theta_3 > \theta_2$
C
$\theta_2 > \theta_1 > \theta_3$
D
$\theta_1 > \theta_2 > \theta_3$
E
$\theta_3 > \theta_2 > \theta_1$

Cevap

Temas açılarının doğru sıralaması tuzlu suyun en büyük, etil alkolün ise en küçük olduğu sıralamadır.

Temas açısı, sıvının kohezyon kuvvetinin adhezyon kuvvetine oranı arttıkça büyür. Tuzlu suyun yüzey gerilimi (kohezyonu) saf sudan büyüktür ve kumaşla adhezyonu en zayıftır, dolayısıyla en büyük temas açısı tuzlu suda oluşur. Etil alkolün kohezyonu en düşük ve kumaşla adhezyonu en yüksek olduğundan en küçük temas açısı etil alkolde oluşur. Bu nedenle temas açılarının büyüklük sıralaması tuzlu su > saf su > etil alkol şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

Temas açısı ile adhezyon-kohezyon kuvvetleri arasındaki ilişkiyi kurmak.

Bir sıvının kohezyon kuvveti adhezyon kuvvetine kıyasla ne kadar büyükse, sıvı yüzeyde o kadar az yayılır, küresel kalır ve temas açısı o kadar büyük (geniş açı) olur.

Temas açısı sıvı damlasının içinden katı yüzeye doğru ölçülür; ıslatmayan (küreselleşen) sıvılarda geniş açıdır.

Kullanılan sıvıların kohezyon kuvvetlerini (yüzey gerilimlerini) karşılaştırmak.

Suya tuz eklenmesi yüzey gerilimini (kohezyonu) artırırken, etil alkolün yüzey gerilimi saf sudan çok daha düşüktür. Dolayısıyla kohezyon kuvvetleri ilişkisi:

K_{\text{tuzlu su}} > K_{\text{saf su}} > K_{\text{etil alkol}}

şeklindedir.

Çözünen tuz iyonları su molekülleri arasındaki çekim kuvvetini güçlendirir; alkol ise zayıf moleküller arası bağlara sahiptir.

Kumaş yüzeyi ile sıvılar arasındaki adhezyon etkileşimini değerlendirmek.

Kumaş leke tutmaz (hidrofobik) özelliktedir, bu nedenle polar yapılı su ve tuzlu suyla adhezyonu çok zayıftır. Alkolün kumaşla adhezyonu ise suya göre daha güçlüdür.

Kumaşın apolar kaplaması, su gibi yüksek polariteli sıvılarla etkileşimi en aza indirger.

Temas açılarını karşılaştırmak.

Kohezyonu en yüksek ve adhezyonu en zayıf olan tuzlu su damlası en büyük temas açısını (

\theta_3

), kohezyonu en düşük ve adhezyonu en yüksek olan alkol ise en küçük temas açısını (

\theta_2

) oluşturur. Sıralama

\theta_3 > \theta_1 > \theta_2

olur.

Kohezyonun adhezyona oranı arttıkça temas açısı büyür.

Anahtar Kavram

Temas açısı, adhezyon ve kohezyon kuvvetlerinin göreceli büyüklüklerine ve sıvıların yüzey gerilimlerine bağlıdır. Kohezyon kuvveti adhezyon kuvvetine göre ne kadar büyükse temas açısı o kadar büyük olur.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru