Soru
Cevap:
Sabah hacimli kapta bulunan ideal helyum (He) gazının sıcaklığı (0^\circ C) iken basıncı 0,2 atm olarak verilmiştir. Gazın sıcaklığı 273°C artırıldığında helyum gazının basıncının ne olacağını bulmak istiyoruz.
Adım 1: İdeal Gaz Kanunu
İdeal gazlar için basınç ((P)), hacim ((V)) ve sıcaklık ((T)) arasındaki ilişki şu şekilde verilir:
[ PV = nRT ]
Ancak hacmin sabit olduğu bir durumda, basınç ve sıcaklık arasındaki ilişki şu şekilde olur:
[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} ]
Burada:
- (P_1) = Başlangıç basıncı = 0,2 atm,
- (T_1) = Başlangıç mutlak sıcaklık = (0^\circ C + 273 = 273 K),
- (P_2) = Aradığımız son basınç,
- (T_2) = Son mutlak sıcaklık = (273^\circ C + 273 = 546 K).
Adım 2: Basınç Değişimini Hesapla
Yukarıdaki oranı kullanarak (P_2)'yi hesaplayabiliriz:
[
\frac{0,2}{273} = \frac{P_2}{546}
]
Bu denklemi çözerek (P_2)'yi buluruz:
[
P_2 = 0,2 \times \frac{546}{273}
]
[
P_2 = 0,2 \times 2 = 0,4 , \text{atm}
]
Sonuç:
Helyum gazının sıcaklığı 273°C artırıldığında basıncı 0,4 atm olur.
Final Cevap:
C) 0,4 atm