ÖĞRENDİKLERİMİZİ UYGULAYALIM
1- Otomobil servislerinde ya da bazı otomobil tamirhanelerinde “Klima gazı doldurulur.” şeklinde ilanlar görürüz. “Klima gazı” olarak nitelendirilen gaz, hangi gaz ya da gazlar olabilir?
Cevap: Klima gazı, araç içerisinde soğuk hava oluşturmak için özel olarak kullanılan bir gazdır. Araç çalıştırılmaya başlandıktan sonra motor belirli bir ısıya gelmektedir. Aynı şekilde soğuk hava için de klima gazı kullanımı yapılır. Klima gazı, soğutma efekti sunan özel bir gazdır.
2- Azot gazı, havadan nasıl elde edilir?
İlk olarak hava, yüksek basınçla sıkıştırılır. Hava sıkıştırıldıktan sonra azot ünitesinde -200 °C’ye kadar soğutulur. Bu işlem sırasında hem yoğuşma hemde kırağılaşma meydana gelir. Yoğuşma sayesinde azot ile oksijen sıvı hale gelir ve karbon dioksit ile su ise kırağılaşma sayesinde katı hale gelir. Katı halde bulunan karbon dioksit ve su karışımdan ayrılır. Ve geriye azot ve oksijen karışımı kalır. Daha sonra azot ve oksijen karışımının genleşmesine izin verilir. Genleşen hava karışımının kolona gelmesine izin verilir. -196 °C kaynama noktasına sahip olan azot kolonun üst kısmından gaz olarak çıkar. -183 °C kaynama noktasına sahip olan oksijen ise -196 °C’de hala sıvı olduğu için kolonun alt kısımında çıkar. Böylece havadan azot gazı ve oksijen gazı elde edilmiş olur.
3- Mutfak tüpünün (tüp gaz) içinde hangi gazlar vardır? Bu gazlar sıvı hâlde mi yoksa gaz hâlde midir? Neden?
Cevap: Genellikle tüpgaz olarak adlandırılan LPG, ham petrolün damıtılması, parçalanması sırasında ya da doğal gaz yataklarından elde edilen ve basınç altında sıvılaştırılan bütan ve propan gazlarının karışımıdır.
4- Çakmağa gaz doldurulurken çakmak üzerinde buz taneciklerinin oluştuğu görülür.
a. Bu olayın nedeni nedir? Açıklayınız.
Cevap: Çakmaktaki gazın atmosfer basıncında ve oda sıcaklığında donmasıdır.
b. Çakmaklara gaz doldurulduğu hâlde çakmakta neden sıvı hâlde bir madde vardır?
Cevap: Bunun nedeni basınçtır.
5- Havadan azot ve oksijen elde etmede neden damıtma yöntemi kullanılır?
Cevap: Hava ayırma, Dünya’nın atmosferindeki havanın, kendisini oluşturan bileşenlere ayrılması işlemidir. Bu işlem için en yaygın kullanılan yöntem ayrımsal damıtmadır. Kriyojenik hava ayırma üniteleri; azot, oksijen veya argon elde etmek için kullanılır.
6- Güneş rüzgârları sonucu oluşan elektrik yüklü parçacıklar, Dünya atmosferine gelerek “kuzey ışıklarını” oluşturur. Yüklü parçacıklar, iyonosferde plazma hâlindeki parçacıklarla çarpışır. Böylece, yüksek enerji yüklü parçacıklar, enerjilerinin bir kısmını ışık olarak kaybeder. Bu durum, renkli ışıklar olarak kutuplarda ya da kutuplara yakın yerlerde görünür. Bu ışığın oluşumundan O+, O2+, C+ gibi iyonlar sorumludur.
a. İyonosferde neden plazma hâlinde madde vardır?
Cevap: İyonosferde iyonlaşmış moleküller bulunduğundan plazma halinde madde mevcuttur.
b. Güneş’ten gelen yüklü parçacıkların çarpışarak enerji kaybetmesi ile plazmanın yapısı arasında nasıl bir ilişki vardır?
Cevap: İyonlaşma durumu, en az bir elektronun atom ya da molekülden ayrıldığı anlamına gelir. Serbest elektrik yükü sayesinde plazma yüksek bir elektrik iletkenliğine kavuşur ve elektromanyetik alanlardan kolaylıkla etkilenir. Atmosferin üstünde, manyetosferde, özellikle kutuplara yakın bölgelerde görülen auroralar, güneş rüzgârından kaynaklanan yüklü parçacıklarla çarpışan oksijen atomlarının iyonize olması ile oluşurlar.
c. Kuzey ışıklarının oluşumundan neden O+, O2+, C+ gibi pozitif iyonlar sorumludur?
Cevap: Auroralar atmosferin üst katmanlarında, (80 km (50 mil) yükseklikten yukarısı), iyonize azot atomlarının elektron kazanması; ve uyarılmış (yüksek enerjili düzey) oksijen ve azot atomlarının temel enerji düzeyine dönmesi sonucu foton salınımı oluşmasıyla ortaya çıkar. Bunlar, solar rüzgâr partiküllerinin çarpışması ve yeryüzünün manyetik alan çizgileri boyunca hızlanmasıyla iyonize olmuşlardır. Bir ışık fotonunun emisyonu ya da başka bir atom ya da molekülle çarpışması sonucu yüksek enerji düzeyi düşer.