Soru

Zorluk: OrtaKaynama, Kaynama Noktasını Etkileyen Faktörler ve Bağıl Nem

Aşağıda farklı dış basınç koşullarında bulunan bazı sıvı örnekleri verilmiştir. Bu sıvı örneklerini, kaynamaya başlama sıcaklıkları en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız.

  1. 1Deniz seviyesinde (1 atm1\text{ atm} dış basınçta) bulunan saf su
  2. 2Erciyes Dağı'nın zirvesinde (06 atm0{}6\text{ atm} dış basınçta) bulunan saf su
  3. 3Deniz seviyesinde (1 atm1\text{ atm} dış basınçta) bulunan saf etil alkol

Cevap

Sıvıların kaynamaya başlama sıcaklıkları en yüksek olandan en düşük olana doğru; deniz seviyesindeki saf su, Erciyes Dağı'ndaki saf su ve deniz seviyesindeki saf etil alkol şeklinde sıralanmalıdır.
Sıvıların kaynamaya başlama sıcaklıkları, tanecikler arası çekim kuvvetlerine ve üzerlerine etki eden dış basınca bağlıdır. Aynı dış basınçta (1 atm1\text{ atm}), tanecikler arası çekim kuvveti daha fazla olan saf su (100 C100\text{ }^\circ\text{C}), saf etil alkole (78 C78\text{ }^\circ\text{C}) göre daha yüksek sıcaklıkta kaynar. Erciyes Dağı'nda dış basınç azaldığı için suyun kaynama noktası düşer (yaklaşık 86 C86\text{ }^\circ\text{C}), fakat bu değer yine de deniz seviyesindeki etil alkolün kaynama noktasından büyüktür. Bu nedenle doğru sıralama; deniz seviyesindeki saf su, Erciyes Dağı'ndaki saf su ve deniz seviyesindeki saf etil alkol şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Sıvıların moleküller arası çekim kuvvetlerini ve bu kuvvetlerin kaynama noktasına etkisini belirlemek.
Su molekülleri arasındaki hidrojen bağları, etil alkol molekülleri arasındaki hidrojen bağlarından daha etkindir. Bu nedenle aynı dış basınçta suyun kaynama noktası etil alkolünkünden daha yüksektir.
Moleküller arası çekim kuvvetleri arttıkça sıvının kaynama noktası yükselir.
2
Dış basıncın kaynama noktasına etkisini değerlendirmek.
Dış basınç düştükçe sıvının kaynama noktası azalır. Erciyes Dağı'nda (06 atm0{}6\text{ atm}) saf suyun kaynama noktası deniz seviyesine (1 atm1\text{ atm}, 100 C100\text{ }^\circ\text{C}) göre düşerek yaklaşık 86 C86\text{ }^\circ\text{C} olur.
Sıvının kaynaması için iç buhar basıncının dış basınca eşit olması gerekir. Dış basınç azaldığında bu eşitlik daha düşük bir sıcaklıkta sağlanır.
3
Elde edilen kaynama noktası değerlerini karşılaştırarak sıralama yapmak.
Deniz seviyesindeki saf suyun kaynama noktası 100 C100\text{ }^\circ\text{C} (en yüksek), Erciyes Dağı'ndaki saf suyun kaynama noktası yaklaşık 86 C86\text{ }^\circ\text{C} (orta), deniz seviyesindeki saf etil alkolün kaynama noktası ise 78 C78\text{ }^\circ\text{C} (en düşük) olarak bulunur. Sıralama büyükten küçüğe doğru; deniz seviyesindeki saf su, Erciyes Dağı'ndaki saf su ve deniz seviyesindeki etil alkol şeklindedir.
Hesaplanan ve tahmin edilen yaklaşık kaynama noktası değerleri karşılaştırıldığında sıralamanın bu şekilde olduğu görülür.

Anahtar Kavram

Kaynama noktasına etki eden faktörler (tanecikler arası çekim kuvveti ve dış basınç).
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla