Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorSıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

Aşağıdaki sıvıların belirtilen sıcaklıklardaki akışkanlıklarını (akmaya karşı gösterdikleri direncin tersini) en fazladan en aza doğru sıralayınız.

  1. 120 ∘C20\ ^\circ\text{C} sıcaklıktaki saf su
  2. 220 ∘C20\ ^\circ\text{C} sıcaklıktaki etil alkol
  3. 350 ∘C50\ ^\circ\text{C} sıcaklıktaki gliserin
  4. 420 ∘C20\ ^\circ\text{C} sıcaklıktaki gliserin

Cevap

Sıvıların akışkanlıklarının en fazladan en aza doğru sıralanışı: 20 °C'deki saf su > 20 °C'deki etil alkol > 50 °C'deki gliserin > 20 °C'deki gliserin şeklindedir.
Sıvıların akışkanlık sıralaması belirlenirken moleküller arası çekim kuvvetleri, molekül kütlesi/şekli ve sıcaklık faktörleri birlikte değerlendirilir. Saf su molekülü küçük olduğundan oda sıcaklığında en yüksek akışkanlığa (en düşük viskoziteye) sahiptir. Etil alkolün molekül yapısı suya göre daha büyük olduğundan viskozitesi sudan fazladır, dolayısıyla akışkanlığı daha azdır. Gliserin molekülleri ise çok sayıda hidrojen bağı içerir ve molekül kütlesi büyüktür; bu yüzden yüksek sıcaklıkta (50 ∘C50\ ^\circ\text{C}) bile su ve alkolden daha vizkozdur. Gliserinin sıcaklığı düşürüldüğünde (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}) akışkanlığı en düşük seviyeye ulaşır.

Adım Adım Çözüm

1
Gliserinin farklı sıcaklıklardaki viskozite ve akışkanlık değerlerini karşılaştırın.
Aynı sıvıda sıcaklık arttıkça taneciklerin kinetik enerjisi artar, moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisi zayıflar. Bu nedenle viskozite azalır, akışkanlık artar. Yani 50 ∘C50\ ^\circ\text{C}'deki gliserinin akışkanlığı, 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}'deki gliserinden fazladır.
Sıcaklığın viskozite ve akışkanlık üzerindeki etkisini belirlemek.
2
20 ∘C20\ ^\circ\text{C}'deki saf su ile etil alkolün akışkanlıklarını karşılaştırın.
Etil alkolün (C2H5OHC_2H_5OH) molekül kütlesi (46 g/mol46\text{ g/mol}), suyun (H2OH_2O) molekül kütlesinden (18 g/mol18\text{ g/mol}) büyüktür. Molekül boyutu büyüdükçe London kuvvetleri ve moleküler temas yüzeyi artar. Bu sebeple oda sıcaklığında etil alkolün viskozitesi sudan büyüktür, yani suyun akışkanlığı etil alkolden fazladır.
Molekül büyüklüğü ve kütlesinin viskoziteye etkisini belirlemek.
3
Gliserini su ve etil alkol ile karşılaştırın.
Gliserin (C3H8O3C_3H_8O_3), molekülünde 3 adet −OH-OH grubu barındırır ve yoğun şekilde hidrojen bağı kurar. Ayrıca molekül kütlesi (92 g/mol92\text{ g/mol}) diğer iki sıvıdan çok büyüktür. Bu faktörler gliserine olağanüstü yüksek bir viskozite kazandırır. Sıcaklığı 50 ∘C50\ ^\circ\text{C}'ye çıkarılsa bile viskozitesi su ve etil alkolün oda sıcaklığındaki değerlerinden çok daha büyüktür. Dolayısıyla gliserinin her iki sıcaklıktaki akışkanlığı da su ve alkolden düşüktür.
Moleküller arası çekim kuvvetlerinin türü ve sayısının viskoziteye etkisini analiz etmek.
4
Elde edilen sonuçları birleştirerek akışkanlık sıralamasını oluşturun.
Akışkanlığı en fazla olan saf su (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}), ardından etil alkol (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}), ardından gliserin (50 ∘C50\ ^\circ\text{C}) ve akışkanlığı en az (viskozitesi en yüksek) olan gliserindir (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}). Sıralama: saf su (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}) > etil alkol (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}) > gliserin (50 ∘C50\ ^\circ\text{C}) > gliserin (20 ∘C20\ ^\circ\text{C}).
Sıvıların akışkanlıklarını en fazladan en aza doğru nihai olarak sıralamak.

Anahtar Kavram

Sıvılarda viskozite (akmaya karşı direnç) ve akışkanlık; moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü, molekül büyüklüğü/kütlesi ve sıcaklık arttıkça değişir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Sıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

Bu konudan daha fazla soru