🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Kimya
💡 10. Sınıf Kimya: Gazların Genleşmesi Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Kimya: Gazların Genleşmesi Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Sıcak bir yaz gününde, kapalı bir arabanın içindeki plastik şişelerin daha sert ve dolgun göründüğünü fark etmişsinizdir. ☀️ Bu durumun temel nedeni nedir?
Çözüm:
Bu durumun temel nedeni gazların genleşmesi ilkesidir.
- Arabaların içindeki hava, güneş ışınları nedeniyle ısınır.
- Isınan hava moleküllerinin kinetik enerjisi artar ve birbirlerinden uzaklaşarak genleşirler.
- Plastik şişelerin içindeki hava da aynı şekilde genleşir.
- Genleşen hava, şişenin hacmini artırarak daha dolgun ve sert görünmesine neden olur.
Örnek 2:
27°C sıcaklıkta \( 5 \) litre hacim kaplayan bir miktar gaz, sabit basınç altında \( 127^\circ C \) sıcaklığa ısıtıldığında hacmi kaç litre olur?
Çözüm:
Bu soruyu Gay-Lussac Yasası'nın bir uygulaması olan Charles Yasası ile çözebiliriz. Bu yasa, sabit basınç altında bir gazın hacminin mutlak sıcaklığı ile doğru orantılı olduğunu belirtir.
- Öncelikle sıcaklıkları Kelvin'e çevirelim:
- \( T_1 = 27^\circ C + 273 = 300 K \)
- \( T_2 = 127^\circ C + 273 = 400 K \)
- Verilenler: \( V_1 = 5 \) litre, \( T_1 = 300 K \), \( T_2 = 400 K \)
- İstenen: \( V_2 \)
- Charles Yasası formülü: \( \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \)
- Formülde yerine koyalım: \( \frac{5 \text{ litre}}{300 K} = \frac{V_2}{400 K} \)
- \( V_2 = \frac{5 \text{ litre} \times 400 K}{300 K} \)
- \( V_2 = \frac{2000}{300} \text{ litre} \)
- \( V_2 = \frac{20}{3} \text{ litre} \approx 6.67 \) litre
Örnek 3:
Bisiklet lastiklerini pompalamak için kullanılan hava pompalarının içinde bir miktar hava sıkışmış durumdadır. Pompanın pistonunu ittiğimizde, içindeki havanın sıkışmasıyla ilgili ne gözlemleriz? 🚲
Çözüm:
Bu durum, gazların sıkıştırılabilirliği ve basınç-hacim ilişkisi ile ilgilidir.
- Pompanın pistonunu ittiğimizde, belirli bir hacimdeki gaz moleküllerini daha küçük bir hacme sıkıştırmaya çalışırız.
- Gaz molekülleri arasındaki boşluklar fazla olduğu için, bu sıkıştırma işlemi mümkündür.
- Ancak, sıkıştırma arttıkça gazın basıncı da artar. Bu, pompanın daha sert itilmesine neden olur.
- Eğer pompa çok fazla ısıtılırsa, gaz moleküllerinin kinetik enerjisi artar ve genleşme eğilimi gösterir.
Örnek 4:
Sabit hacimli bir kapta bulunan \( 2 \) mol ideal gazın sıcaklığı \( 300 K \) iken basıncı \( 2 \) atm'dir. Gazın sıcaklığı \( 600 K \)'ye çıkarılırsa, yeni basıncı kaç atm olur?
Çözüm:
Bu soruda Sabit Hacimli Gazlar Yasası (Gay-Lussac Yasası)'nı kullanacağız. Bu yasa, sabit hacimde bir gazın basıncının mutlak sıcaklığı ile doğru orantılı olduğunu ifade eder.
- Verilenler: \( V = \text{sabit} \), \( n = 2 \) mol, \( T_1 = 300 K \), \( P_1 = 2 \) atm, \( T_2 = 600 K \)
- İstenen: \( P_2 \)
- Gay-Lussac Yasası formülü: \( \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \)
- Formülde yerine koyalım: \( \frac{2 \text{ atm}}{300 K} = \frac{P_2}{600 K} \)
- \( P_2 = \frac{2 \text{ atm} \times 600 K}{300 K} \)
- \( P_2 = \frac{1200}{300} \text{ atm} \)
- \( P_2 = 4 \) atm
Örnek 5:
Sıcak hava balonlarının nasıl uçtuğunu hiç merak ettiniz mi? 🎈 Balonun içindeki havanın ısınması, uçuşu nasıl etkiler?
Çözüm:
Sıcak hava balonlarının uçuşu, gazların genleşmesi prensibine dayanır.
- Balonun altındaki brülörler yakılarak balonun içindeki hava ısıtılır.
- Isınan hava genleşir ve yoğunluğu azalır.
- Hava genleşip yoğunluğu azaldıkça, çevresindeki daha soğuk ve yoğun havaya göre daha hafif hale gelir.
- Bu yoğunluk farkı, balonu ve içindeki yolcuları yukarı doğru kaldırır.
Örnek 6:
Bir miktar gaz, \( 2 \) atm basınç ve \( 300 K \) sıcaklıkta \( 10 \) litre hacim kaplamaktadır. Gazın basıncı \( 1 \) atm'ye düşürülür ve sıcaklığı \( 600 K \)'ye çıkarılırsa, yeni hacmi kaç litre olur?
Çözüm:
Bu soruyu Birleşik Gaz Yasası'nı kullanarak çözebiliriz. Bu yasa, gazın basıncı, hacmi ve mutlak sıcaklığı arasındaki ilişkiyi birleştirir.
- Verilenler: \( P_1 = 2 \) atm, \( V_1 = 10 \) litre, \( T_1 = 300 K \)
- \( P_2 = 1 \) atm, \( T_2 = 600 K \)
- İstenen: \( V_2 \)
- Birleşik Gaz Yasası formülü: \( \frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} \)
- Formülde yerine koyalım: \( \frac{(2 \text{ atm}) \times (10 \text{ litre})}{300 K} = \frac{(1 \text{ atm}) \times V_2}{600 K} \)
- \( \frac{20}{300} \frac{\text{atm} \cdot \text{litre}}{K} = \frac{V_2}{600} \frac{\text{atm} \cdot \text{litre}}{K} \)
- \( V_2 = \frac{20 \times 600}{300 \times 1} \) litre
- \( V_2 = \frac{12000}{300} \) litre
- \( V_2 = 40 \) litre
Örnek 7:
Kışın araç lastiklerinin havasının azaldığını fark edersiniz. ❄️ Bunun nedeni nedir ve lastik basıncı ile sıcaklık arasındaki ilişki nasıldır?
Çözüm:
Kışın araç lastiklerinin havasının azalmasının temel nedeni, gazların sıcaklıkla hacim değiştirmesi prensibidir.
- Hava, lastiklerin içinde bir gazdır.
- Hava soğuduğunda, gaz moleküllerinin kinetik enerjisi azalır ve birbirlerine yaklaşırlar.
- Bu yaklaşma, gazın hacminin azalmasına neden olur.
- Sabit hacimli bir kapta (lastik gibi), hacim azalmasa bile basınç düşer.
- Bu nedenle, soğuk havalarda lastiklerin içindeki hava genleşmek yerine büzülür ve basınç düşer.
Örnek 8:
Bir tüpteki \( 3 \) litre hacim kaplayan \( 27^\circ C \) sıcaklığındaki gazın basıncı \( 1 \) atm'dir. Gazın hacmi \( 6 \) litreye çıkarılıp sıcaklığı \( 127^\circ C \) olana kadar ısıtılırsa, yeni basıncı kaç atm olur?
Çözüm:
Bu soruyu çözmek için Birleşik Gaz Yasası'nı kullanacağız.
- Öncelikle sıcaklıkları Kelvin'e çevirelim:
- \( T_1 = 27^\circ C + 273 = 300 K \)
- \( T_2 = 127^\circ C + 273 = 400 K \)
- Verilenler: \( V_1 = 3 \) litre, \( P_1 = 1 \) atm, \( T_1 = 300 K \)
- \( V_2 = 6 \) litre, \( T_2 = 400 K \)
- İstenen: \( P_2 \)
- Birleşik Gaz Yasası formülü: \( \frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} \)
- Formülde yerine koyalım: \( \frac{(1 \text{ atm}) \times (3 \text{ litre})}{300 K} = \frac{P_2 \times (6 \text{ litre})}{400 K} \)
- \( \frac{3}{300} \frac{\text{atm} \cdot \text{litre}}{K} = \frac{6 P_2}{400} \frac{\text{atm} \cdot \text{litre}}{K} \)
- \( \frac{1}{100} = \frac{6 P_2}{400} \)
- \( 400 = 600 P_2 \)
- \( P_2 = \frac{400}{600} \) atm
- \( P_2 = \frac{2}{3} \) atm
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-kimya-gazlarin-genlesmesi/sorular