Özdeş üç dereceli silindire aynı sıcaklıkta eşit hacimlerde etil alkol (C_2H_5OH), etandio… — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi)

Özdeş üç dereceli silindire aynı sıcaklıkta eşit hacimlerde etil alkol ( $C_2H_5OH$ ), etandiol ( $C_2H_4(OH)_2$ ) ve gliserin ( $C_3H_5(OH)_3$ ) sıvıları konulmuştur. Bu silindirlerin üst hizalarından aynı anda özdeş çelik bilyeler serbest bırakıldığında, bilyelerin silindirlerin tabanına ulaşma süreleri arasındaki ilişki $t_{\text{gliserin}} > t_{\text{etandiol}} > t_{\text{etil alkol}}$ şeklinde ölçülmüştür.

Buna göre, sıvılar ve yapılan deneyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Aynı sıcaklıkta gliserin molekülleri arasındaki çekim kuvvetleri en güçlü olduğundan, akmaya karşı gösterdiği direnç en fazladır.Cevap
B
Molekül içi hidrojen bağları en güçlü olan etil alkolün viskozitesi en büyük olduğundan, bilyenin bu sıvıdaki ortalama hızı en fazladır.
C
Deneyin yapıldığı sıcaklık artırılırsa, gliserin sıvısının viskozitesi artacağından bilyenin tabana ulaşma süresi daha da uzar.
D
Etandiol sıvısının sıcaklığı düşürülürse, sıvının viskozitesi azalır ve bilyenin tabana ulaşma süresi kısalır.
E
Aynı sıcaklıkta etil alkolün viskozitesi etandiolden daha büyük olduğundan akışkanlığı daha azdır.

Cevap

Aynı sıcaklıkta gliserin molekülleri arasındaki çekim kuvvetleri en güçlü olduğundan, akmaya karşı gösterdiği direnç en fazladır.

Deneyde ölçülen sürelerin karşılaştırılması

t_{\text{gliserin}} > t_{\text{etandiol}} > t_{\text{etil alkol}}

şeklindedir. Bilyenin sıvıda daha yavaş hareket ederek tabana daha geç ulaşması, o sıvının akmaya karşı daha fazla direnç gösterdiğini yani viskozitesinin daha büyük olduğunu gösterir. Buna göre viskozitesi en büyük olan sıvı gliserindir. Gliserin moleküllerinin yapısında 3 adet –OH grubu bulunur ve moleküller arası hidrojen bağları etil alkol ve etandiolden daha güçlüdür. Bu durum viskozitesinin en yüksek olmasına yol açar.

Adım Adım Çözüm

Sıvıların viskoziteleri ve bilyelerin düşme süreleri arasındaki ilişkiyi belirlemek.

Bilyenin tabana ulaşma süresi ne kadar uzunsa sıvının akmaya karşı direnci (viskozitesi) o kadar büyüktür. Süreler arasındaki ilişki

t_{\text{gliserin}} > t_{\text{etandiol}} > t_{\text{etil alkol}}

olduğuna göre viskozite sıralaması

\text{Gliserin} > \text{Etandiol} > \text{Etil alkol}

şeklindedir.

Bilyenin sıvıda hareket ederken karşılaştığı sürtünme direnci doğrudan sıvının viskozitesine bağlıdır.

Sıvıların moleküler yapılarını ve moleküller arası çekim kuvvetlerini karşılaştırmak.

Etil alkol (

C_2H_5OH

) molekül başına 1 adet, etandiol (

C_2H_4(OH)_2

) molekül başına 2 adet, gliserin (

C_3H_5(OH)_3

) ise molekül başına 3 adet hidrojen bağı yapabilen hidroksil (–OH) grubu içerir. Bu nedenle aynı sıcaklıkta moleküller arası çekim kuvveti en güçlü olan gliserin, en zayıf olan ise etil alkoldür.

Hidrojen bağları moleküller arası çekim kuvvetini belirleyen en önemli etkenlerden biridir. Hidroksil grubu sayısı arttıkça etkin hidrojen bağı sayısı ve çekim kuvvetleri artar.

Sıcaklık ve viskozite ilişkisini değerlendirmek.

Sıcaklık artışı moleküllerin kinetik enerjisini artırarak moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisini azaltır, bu da viskozitenin düşmesine ve akışkanlığın artmasına neden olur.

Sıcaklık ile viskozite ters orantılıdır.

Anahtar Kavram

Sıvılarda viskozite; sıvının cinsine (moleküller arası çekim kuvvetlerine) ve sıcaklığa bağlıdır. Moleküller arası çekim kuvvetleri arttıkça viskozite artar, sıcaklık arttıkça ise viskozite azalır.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru