ÇÖZEREK ÖĞRENİN
1. Yandaki faz diyagramında verilen X, Y, Z ve T noktalarının hangi ifadelere karşılık geldiğini yazınız.
X: Üçlü nokta
Y: Kritik nokta
Z: Buhar
T: Katı hâlini gösterir.
2. Gerçek gazların özelliklerini yazınız.
Cevap: Gerçek gazlarda sıcaklık düştüğünde moleküllerin ortalama kinetik enerjileri düşerken molekülün hareketi yavaşlar ve gaz molekülleri birbirine yaklaşır. Moleküller arası çekim kuvvetleri artar ve gazlar sıvılaşır. Tüm gazlar gerçek gazdır. Düşük sıcaklık yüksek basınçta moleküller arası etkileşimlere sahiptir.
3. Aynı sıcaklık ve basınçta Ne, N2, CH4 gazlarından hangisinin davranışı ideal gaza en yakındır? Nedenini açıklayınız. (CH4: 16 g/mol, Ne: 20 g/ mol, N2: 28 g/mol )
Cevap: Gaz yasalarına uyan, molekülleri birbirinin davranışından etkilenmeyen ve molekülleri arasında çekim kuvveti olmayan varsayımsal gazlara ideal gazlar denir. Mol kütlesi küçük olan ideale yakındır. İdeale en yakın gaz CH4 gazıdır.
2.7 Yorum Sizde
Yönerge: Aşağıdaki metinden yararlanarak soruları cevaplayınız.
Murat, endüstri sektöründe kimya mühendisi olarak çalışmaktadır. Murat’ın sabit hacimli bir kapta 183 atm’lik basınca sahip 98 kg azot gazına ihtiyacı vardır ancak fabrikanın stoklarında 300 K’de 100 atm’lik basınca sahip 98 kg’lık azot gazı bulunmaktadır. Murat, bulunan malzemeler ile istediği şartlarda azot gazı elde etmek için laboratuvarda çalışmalara başlar. Elindeki azot gazı taneciklerinin öz hacimlerini ve gaz tanecikleri arasındaki etkileşimleri ihmal ederek azot gazını ideal gaz kabul eder ve matematiksel işlemler yapar. Bu işlemler sonucunda 183 atm basınca ulaşabilmesi için gazı 549 K’e kadar ısıtır. Gazın sıcaklığı 549 K’e geldiğinde kabın ölçülen basıncı 183 atm’den daha düşük değer gösterir.
1. Murat nerede hata yapmış olabilir? Gerekçesi ile açıklayınız.
Cevap: Gazları ideal gaz olarak kabul ettiği için hata yapmıştır. Azot gazı tanecikleri arasındaki çekim kuvveti ihmal edilmiştir ancak deney ihmal edilmemesi gerektiğini göstermiştir
2. 549 K’de azot gazının basınç değeri 183 atm yerine neden daha düşük bir basınç değerine ulaşmıştır? Gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap: İdeal gaz yasaları kullanılarak gerçek gazda meydana gelen tanecikler arası etkileşim ihmal
edildiğinden yanlış bir sonuca ulaşılmıştır. Ölçülen basıncın hesaplanan basınçtan düşük
çıkmasının nedeni de azot gazı tanecikleri arasındaki çekim kuvvetidir.
JOULE-THOMSON OLAYI
Güvenli bir sürüş için araba lastiğinin basıncı oldukça önemlidir. Araba lastiğinin basıncı düştüğünde basıncı yükseltmek için lastiğe hava basılır (Görsel 2.21). İşlem sırasında pompanın gaz çıkış vanası ısınırken araba lastiğinin sibobu soğur.
Bu durum gazların hangi özelliği ile açıklanabilir?
Cevap: Gazların adiabatik genleşmesinde sıcaklık değişimini ifade eden Joule-Thomson olayıyla açıklanabilir.