İdeal Pistonlu ve Sabit Hacimli Kaplarda Gaz Karışımları

ChemistryGazlarZorYKS

Yayınlanma:

Soru

9.

[Görsel açıklama: İki kaptan oluşan bir düzenek, 1. kap ideal pistonlu olup 1 atm basınçta He(g) ve V hacmi ile, 2. kap sabit hacimli olup 2 atm basınçta N2(g) ve 2V hacmi ile temsil edilmiştir. Her iki kap da 273 °C sıcaklıktadır.]

Şekildeki sistemde kaplar arasındaki musluk sabit sıcaklıkta açılıyor.

Buna göre, son durumda;

I. Sistemin son basıncı 1 atm dir.

II. He gazının hacmi 5 litredir.

III. N2(g) nin mol kesri 0,8 dir.

hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Soruda görsel içerik var: İki kaptan oluşan bir düzenek görülüyor. Sol tarafta (1. kap) ideal pistonlu bir kap içinde 1 atm basıncında He gazı (hacmi V L) bulunuyor. Sağ tarafta (2. kap) sabit hacimli bir kap içinde 2 atm basıncında N2 gazı (hacmi 2V L) bulunuyor. Her iki kap da 273 °C sıcaklıkta. Kaplar arasında K ve L ile işaretlenmiş vanalı bir bağlantı borusu var.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba İlknur, bu kimya sorusunu seninle birlikte adım adım çözelim. Soruda ideal pistonlu birinci kap ile sabit hacimli ikinci kap arasındaki musluğun açılmasıyla gerçekleşen değişimler soruluyor.

Gaz Karışımları ve İdeal Pistonlu Kaplar

2
Adım 2

İlk olarak her iki kaptaki gazların mol sayılarını veya mol sayılarıyla orantılı olan basınç-hacim çarpımlarını bulalım. Sıcaklık sabit olduğu için ideal gaz denkleminden mol sayısını basınç ve hacmin çarpımı olarak düşünebiliriz.

Başlangıç Durumu

$$P \cdot V = n \cdot R \cdot T \implies n \propto P \cdot V$$
3
Adım 3

Birinci kap ideal pistonlu olduğundan iç basıncı dış basınca eşittir, yani bir atmosferdir. Helyum gazının mol sayısını yazalım.

$$n_{\text{He}} \propto P_{\text{He}} \cdot V_{\text{He}} = 1 \cdot V = V$$
4
Adım 4

İkinci kapta ise iki atmosfer basınçta iki ve hacminde azot gazı bulunmaktadır. Azot gazının mol sayısını da benzer şekilde hesaplayalım.

$$n_{\text{N}_2} \propto P_{\text{N}_2} \cdot V_{\text{N}_2} = 2 \cdot 2V = 4V$$
5
Adım 5

Böylece sistemdeki toplam mol sayısını beş ve olarak buluruz.

$$n_{\text{toplam}} = n_{\text{He}} + n_{\text{N}_2} = V + 4V = 5V$$
6
Adım 6

Şimdi musluk açıldıktan sonraki son durumu inceleyelim. İdeal piston serbestçe hareket edebildiği için, engel olmadığı sürece sistemin son basıncı dış basınca eşit olur.

Son Durum

$$P_{\text{son}} = P_{\text{dış}} = 1\text{ atm}$$
7
Adım 7

Bu durumda sistemin ulaşması gereken toplam hacmi hesaplayalım. Son basınç bir atmosfer ve toplam mol sayısı beş ve olduğuna göre, son hacim de beş ve olmalıdır.

$$P_{\text{son}} \cdot V_{\text{son}} = n_{\text{toplam}} \implies 1 \cdot V_{\text{son}} = 5V \implies V_{\text{son}} = 5V$$
8
Adım 8

İkinci kabın hacmi iki ve olduğuna göre, birinci kabın hacmi üç veye genişlemelidir. Pistonun önünde herhangi bir engel belirtilmediği için piston serbestçe hareket edebilir ve son basınç bir atmosferde dengelenir.

$$V_{\text{1. kap, son}} = V_{\text{son}} - V_{\text{2. kap}} = 5V - 2V = 3V$$

Çözümün devamı Solvi’de

7 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Chemistry
Konu
Gazlar
Zorluk
Zor
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

O2 ve O3 Gaz Karışımı Problemi Gazlar · Orta Gazların Difüzyon Hızları Gazlar · Orta Neon Gazı Genleşme Sorusu Gazlar · Orta İdeal Gaz Karışımları ve Kısmi Basınç Gazlar · Orta Elastik Balon ve SO3 Gazı Problemi Gazlar · Orta İdeal Gaz Davranışları ve Efüzyon Sorusu Gazlar · Orta

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir