Hacmi V, sIcakliğı T olan şekildekl kapta, 2 mol H, gazi vardır

LİSE
1

D) II ve liI
1 mol
Helg)
V.T
E) I/1 ve I
Hacmi V, sIcakliğı T olan şekildekl kapta, 2
mol H, gazi vardır.
Bu kaba M musluğundan aynı sicaklikta 1
mol He gazı gönderilrse aşağidaklerden
hangisi yanlıs olur? (H: 1, He: 4)
AJKaptaki basınç iki katina çıkar./
B) H, gazınin kismi basıncı değişmez.
C) Kaptaki gaz kütlesl lki katina çikar. 1/
D) H, ve He moleküllerinin ortalama kinetik
enerjilerl aynı olur.
Đ) Kaptaki He gazının kismi basinci, H, gaz-
ninkinin yarıisı kadar olur.

Soru Görseli
Soru Görseli800×941 63.1 KB

2

Sabit Hacimli Kapta Gaz Karışımı ve Kısmi Basınç Analizi

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜLLER:

  1. İdeal Gaz Yasası: P \cdot V = n \cdot R \cdot T
  2. Kısmi Basınç: P_{gaz} = \frac{n_{gaz}}{n_{toplam}} \cdot P_{toplam}
  3. Kütle Hesabı: m = n \cdot M_A

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI:

Adım 1 — Başlangıç Durumunun Analizi
Kap sabit hacimli (V) ve sıcaklık (T) sabittir. Başlangıçta kapta 2 \text{ mol } H_2 gazı vardır. Bu durumdaki basınca P dersek; P \propto 2 \text{ mol} olur.

Adım 2 — Musluktan Gaz Eklendikten Sonraki Durum
Kaba aynı sıcaklıkta 1 \text{ mol } He gazı ekleniyor. Toplam mol sayısı 2 + 1 = 3 \text{ mol} olur.

  • Seçenek A Analizi: Basınç mol sayısı ile doğru orantılıdır. 2 \text{ mol} gaz P basınç yapıyorsa, 3 \text{ mol} gaz 1,5P basınç yapar. Basınç iki katına çıkmaz, 1,5 katına çıkar. Bu ifade yanlıştır.
  • Seçenek B Analizi: Sabit hacimli kapta bir gazın kısmi basıncı (P_{H_2}), o gazın mol sayısına, hacmine ve sıcaklığına bağlıdır. H_2’nin molü ve kabın hacmi değişmediği için kısmi basıncı değişmez. Bu ifade doğrudur.

Adım 3 — Kütle ve Enerji Analizi

  • Seçenek C Analizi:
    • Başlangıçtaki kütle (H_2): 2 \text{ mol} \times 2 \text{ g/mol} = 4 \text{ gram}.
    • Eklenen kütle (He): 1 \text{ mol} \times 4 \text{ g/mol} = 4 \text{ gram}.
    • Toplam kütle 4 + 4 = 8 \text{ gram} olur. Kütle 4 \text{ g}'dan 8 \text{ g}'a çıktığı için iki katına çıkar. Bu ifade doğrudur.
  • Seçenek D Analizi: Ortalama kinetik enerji yalnızca sıcaklığa bağlıdır. Gazlar aynı kapta ve aynı sıcaklıkta oldukları için ortalama kinetik enerjileri aynı olur. Bu ifade doğrudur.

Adım 4 — Kısmi Basınç Karşılaştırması

  • Seçenek E Analizi: Kısmi basınçlar mol sayıları ile orantılıdır.
    • n_{H_2} = 2 \text{ mol}
    • n_{He} = 1 \text{ mol}
    • He gazının mol sayısı H_2’nin yarısı olduğu için kısmi basıncı da H_2’nin yarısı kadar olur. Bu ifade doğrudur.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: A (Kaptaki basınç iki katına değil, 1,5 katına çıkar.)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: TEMEL KAVRAMLAR:

1. Dalton Kısmi Basınçlar Yasası

  • Tanım: Bir gaz karışımındaki her bir gazın tek başına yaptığı basınca kısmi basınç denir.
  • Bu problemde: Sabit hacimli kaba gaz eklendiğinde, içerideki mevcut gazın birim hacimdeki molekül sayısı değişmediği için kısmi basıncı değişmemiştir.

:warning: SIK YAPILAN HATALAR:

:cross_mark: Kütle Artışı Hatası

  • Yanlış: Sadece mol sayılarına bakarak kütlenin de 1,5 katına çıkacağını düşünmek.
  • Doğru: Her gazın molekül kütlesi (M_A) farklıdır. H_2 için 2, He için 4 alınarak hesaplama yapılmalıdır.

Bu tür sorularda “sabit hacimli kap” ile “ideal pistonlu kap” arasındaki farka dikkat etmek gerekir. İdeal pistonlu bir kap olsaydı cevaplar tamamen değişirdi. Benzer bir soruyu ideal pistonlu kap durumu için çözmemi ister misin?