!1738531598792719561478828005206|376x500 [Link Silindi]
Şekildeki Özdeş Elastik Balonlar Üzerine Kimyasal Analiz
Sorunun İncelenmesi
Şekilde gösterilen iki elastik balonda, iki farklı gaz (X ve Y) yer almaktadır. Bu gazlar aynı koşullarda ve eşit hacimde bulunmaktadır. Soruda, X gazının molekül ağırlığının, Y gazının molekül ağırlığından büyük olduğu belirtilmiştir. Buna göre üç ifade verilmiş ve hangilerinin doğru olduğu sorulmuştur.
İfadelerin Analizi
I. İfade: Gazlar ilk kez K musluğuna yakın bir noktada karşılaşırlar.
Gazların karşılaşma noktası difüzyon hızlarıyla ilgilidir. Gazların difüzyon hızları, Graham Yasası’na göre, gazların mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır. Buna göre;
- X gazının molekül ağırlığı M_X ve Y gazının molekül ağırlığı M_Y olsun.
- M_X > M_Y olduğuna göre, Y gazı daha hızlı hareket eder.
- Bu durumda, Y gazı daha kısa sürede X gazına yaklaşır.
- Dolayısıyla, ilk karşılaşma noktası K musluğuna daha yakın olacaktır.
Doğru mu?: Evet, bu ifade doğrudur.
II. İfade: Eşit süre sonunda X gazının bulunduğu balonun hacmi daha büyük olur.
Difüzyona göre daha hafif olan gaz, daha hızlı hareket eder ve hacmindeki değişim de daha belirgin olabilir. Ancak;
- X gazının moleküler ağırlığı daha büyüktür, bu nedenle hareketi daha yavaştır.
- Eşit süre sonunda Y gazı, difüzyon yoluyla daha hızlı ilerler ve X gazının mekanına daha çok nüfus eder, bu nedenle X gazının hacminde bir genişleme olacaktır.
Doğru mu?: Hayır, bu ifade yanlıştır, çünkü Y gazı daha hızlı yayılır ve dolayısıyla Y gazının bulunduğu balonun hacmi daha fazla artar.
III. İfade: Gazların cam borunun tam orta noktasında karşılaşabilmeleri için X gazının bulunduğu balon ısıtılmalıdır.
Gazların kinetik enerjisi sıcaklıkla doğru orantılı olarak artar. Isıttığınızda:
- X gazının enerjisi artacak, moleküler hareketliliği artacaktır.
- Böylece X gazı da Y gazı gibi boru içindeki hareketini hızlandıracaktır.
- Bu, iki gazın tam ortada buluşmasını sağlayabilir.
Doğru mu?: Evet, bu ifade doğrudur.
Sonuç
Yukarıdaki analizlere dayanarak doğru olan hükümler:
- I ve III.
Dolayısıyla doğru cevap E seçeneğidir: “I ve III doğru.”