Soru

Zorluk: OrtaBuharlaşma, Yoğuşma ve Denge Buhar Basıncı

Kimya laboratuvarında denge buhar basıncı konusunu çalışan bir öğrenci, özdeş olmayan kapalı kaplarda, belirtilen koşullarda sıvılarıyla dengede olan aşağıdaki üç ayrı saf su örneğini hazırlıyor:

* 1. kap: Deniz seviyesinde, 20C20^\circ\text{C} sıcaklıkta, yarı yüksekliğine kadar saf su ile dolu 1 L1\text{ L}'lik kapalı kap.
* 2. kap: Deniz seviyesinde, 20C20^\circ\text{C} sıcaklıkta, üçte biri saf su ile dolu 2 L2\text{ L}'lik kapalı kap.
* 3. kap: Deniz seviyesinden 2000 m2000\text{ m} yükseklikteki bir dağ zirvesinde, 20C20^\circ\text{C} sıcaklıkta, yarı yüksekliğine kadar saf su ile dolu 1 L1\text{ L}'lik kapalı kap.

Öğrenci, kaplardaki suların denge buhar basınçlarını sırasıyla P1P_1, P2P_2 ve P3P_3 olarak ölçmüştür.

Buna göre; kap hacmi, sıvı miktarı ve dış bas��nç gibi faktörlerin denge buhar basıncına etkisi düşünüldüğünde, ölçülen bu basınç değerleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

  1. A
    P1>P2>P3P_1 > P_2 > P_3
  2. B
    P1=P2>P3P_1 = P_2 > P_3
  3. P1=P2=P3P_1 = P_2 = P_3Cevap
  4. D
    P3>P1=P2P_3 > P_1 = P_2
  5. E
    P2>P1=P3P_2 > P_1 = P_3

Cevap

Sıvıların denge buhar basınçları arasındaki ilişki P1=P2=P3P_1 = P_2 = P_3 şeklindedir.
Denge buhar basıncı yalnızca sıvının cinsi, saflığı ve sıcaklığına bağlıdır. Soruda verilen tüm kaplarda aynı sıcaklıkta (20C20^\circ\text{C}) saf su bulunduğundan, sıvıların cinsi, saflığı ve sıcaklığı aynıdır. Kap hacmi, sıvı miktarı veya dış basınç denge buhar basıncını etkilemediği için üç kaptaki denge buhar basınçları birbirine eşit olur.

Adım Adım Çözüm

1
Denge buhar basıncini etkileyen faktörleri belirleyin.
Denge buhar basıncı yalnızca sıvının cinsine, sıvının saflığına ve sıcaklığa bağlıdır.
Bu üç faktör dışında hiçbir değişken (kap hacmi, sıvı miktarı, dış basınç, yüzey alanı vb.) sabit sıcaklıkta denge buhar basıncını etkilemez.
2
Kaplardaki s��vıların cinsini, saflığını ve sıcaklığını karşılaştırın.
Her üç kapta da saf su bulunmaktadır (sıvının cinsi ve saflığı aynı) ve her üç kabın sıcaklığı da 20C20^\circ\text{C}'dir (sıcaklık aynı).
Denge buhar basıncını belirleyen temel değişkenler tüm kaplar için tamamen aynıdır.
3
Dış basınç, kap hacmi ve sıvı miktarı gibi diğer değişkenlerin etkisini değerlendirin.
İkinci kaptaki hacmin 2 L2\text{ L} olması veya sıvı miktarının farklı olması, üçüncü kabın ise daha yüksek rakımda (düşük dış basınç altında) bulunması denge buhar basıncını değiştirmez.
Denge buhar basıncı kapalı bir sistemde dış basınçtan, kap hacminden veya sıvı miktarından bağımsızdır. Dolayısıyla ölçülen basınç değerleri birbirine eşit olmalıdır (P1=P2=P3P_1 = P_2 = P_3).

Anahtar Kavram

Sıvıların denge buhar basıncı yalnızca sıvının cinsine, saflık derecesine ve sıcaklığına bağlı olup; dış basınca, kap hacmine ve sıvı miktarına bağlı değildir.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla