Gazların Özellikleri ve Gaz Yasaları Testi

Özet

Gazlar, maddenin en düzensiz halidir ve belirli bir şekilleri veya hacimleri yoktur. Bulundukları kabın şeklini ve hacmini alırlar. Gazların davranışlarını açıklayan temel teori, **Kinetik-Moleküler Teori**’dir. Bu teoriye göre, gaz tanecikleri birbirlerinden bağımsız ve rasgele hareket ederler, taneciklerin kendi hacimleri ihmal edilebilir düzeydedir ve aralarında çekim kuvveti yoktur. Gazların davranışları, dört temel özellik üzerinden incelenir: basınç ($P$), hacim ($V$), sıcaklık ($T$) ve mol sayısı ($n$). Bu özellikler arasındaki ilişkiler, gaz yasalarını oluşturur. **Boyle Yasası** ($P-V$ ilişkisi), **Charles Yasası** ($V-T$ ilişkisi), **Gay-Lussac Yasası** ($P-T$ ilişkisi) ve **Avogadro Yasası** ($V-n$ ilişkisi) bu temel yasalardır. Bu yasaların birleşimiyle oluşan **İdeal Gaz Denklemi** ($PV = nRT$) ise gazlarla ilgili çoğu hesaplamada kullanılır. Gaz yasalarında sıcaklık daima Kelvin ($K$) cinsinden kullanılmalı ve mutlak sıfır noktası olan -273°C’ye göre dönüştürülmelidir ($T(K) = T(°C) + 273$).

---

Çözümlü Örnek Test Soruları

---

Soru 1:

Sabit sıcaklıkta, bir miktar gazın basıncı artırıldığında hacmi nasıl değişir?

A) Artar
B) Azalır
C) Değişmez
D) Önce artar, sonra azalır
E) Önce azalır, sonra artar

Çözüm:
Bu durum, sabit sıcaklık ve mol sayısında, gazın basıncı ile hacmi arasındaki ters orantıyı gösteren **Boyle Yasası** ile açıklanır ($P_1V_1 = P_2V_2$). Basınç artarsa, hacim azalır.
Doğru cevap B şıkkıdır.

---

Soru 2:

Sabit hacimli bir kapta bulunan gazın sıcaklığı, 27°C’den 327°C’ye çıkarılırsa basıncı kaç katına çıkar?

A) 1
B) 1.5
C) 2
D) 3
E) 4

Çözüm:
Sıcaklıkları Kelvin’e çevirelim:
İlk sıcaklık: $T_1 = 27 + 273 = 300 K$
Son sıcaklık: $T_2 = 327 + 273 = 600 K$
Sabit hacim ve mol sayısında, basınç ve sıcaklık doğru orantılıdır (**Gay-Lussac Yasası**). Basınç, sıcaklığın oranı kadar artar: $P_2/P_1 = T_2/T_1 = 600 K / 300 K = 2$.
Basınç 2 katına çıkar.
Doğru cevap C şıkkıdır.

---

Soru 3:

Aşağıdaki eşitliklerden hangisi **İdeal Gaz Denklemi**’ni doğru ifade eder?

A) $P_1V_1 = P_2V_2$
B) $V_1/T_1 = V_2/T_2$
C) $PV = nRT$
D) $P_1/T_1 = P_2/T_2$
E) $V_1/n_1 = V_2/n_2$

Çözüm:
İdeal Gaz Denklemi, bir gazın basınç, hacim, mol ve sıcaklık özelliklerini birleştiren genel bir denklemdir. Doğru ifadesi $PV=nRT$’dir.
Doğru cevap C şıkkıdır.

---

Soru 4:

Aşağıdakilerden hangisi gazların genel özelliklerinden biri değildir?

A) Tanecikleri titreşim, öteleme ve dönme hareketi yapar.
B) Sıkıştırılabilirler.
C) Tanecikleri arasında güçlü çekim kuvvetleri bulunur.
D) Bulundukları kabın her noktasına aynı basıncı uygularlar.
E) Yayılabilirler.

Çözüm:
Gaz tanecikleri arasındaki çekim kuvvetleri ihmal edilecek kadar küçüktür. Güçlü çekim kuvvetleri katı ve sıvı maddelerin özelliklerindendir.
Doğru cevap C şıkkıdır.

---

Soru 5:

2 atm basınç altındaki 5 L hacim kaplayan bir gaz, sıcaklığı ve mol sayısı sabit tutularak basıncı 4 atm’ye çıkarılırsa hacmi kaç L olur?

A) 1.25
B) 2.5
C) 5
D) 7.5
E) 10

Çözüm:
Boyle Yasası’na göre: $P_1V_1 = P_2V_2$
$2 \text{ atm} \times 5 \text{ L} = 4 \text{ atm} \times V_2$
$10 = 4V_2 \implies V_2 = 10 / 4 = 2.5$ L.
Doğru cevap B şıkkıdır.

---

Soru 6:

Normal şartlar altında (N.Ş.A), 1 mol ideal gazın hacmi kaç litredir?

A) 11.2
B) 22.4
C) 24.5
D) 44.8
E) 2.24

Çözüm:
Normal şartlar (N.Ş.A), 0°C (273 K) sıcaklık ve 1 atm basınç olarak tanımlanır. Bu koşullarda 1 mol ideal gaz 22.4 litre hacim kaplar.
Doğru cevap B şıkkıdır.

---

Soru 7:

30 L hacim kaplayan bir gazın sıcaklığı 27°C’dir. Basıncı sabit tutularak sıcaklığı 127°C’ye çıkarılırsa hacmi kaç L olur?

A) 30
B) 40
C) 45
D) 50
E) 60

Çözüm:
$T_1 = 27 + 273 = 300 K$
$T_2 = 127 + 273 = 400 K$
$V_1/T_1 = V_2/T_2 \implies 30 / 300 = V_2 / 400 \implies V_2 = (30 \times 400) / 300 = 40$ L.
Doğru cevap B şıkkıdır.

---

Soru 8:

Bir miktar gazın 2 atm basınç ve 27°C sıcaklıkta hacmi 6 L’dir. Bu gazın hacmi 2 L’ye düşürülüp sıcaklığı 227°C’ye çıkarılırsa son basıncı kaç atm olur?

A) 6
B) 8
C) 10
D) 12
E) 15

Çözüm:
$T_1 = 27 + 273 = 300 K$
$T_2 = 227 + 273 = 500 K$
$(P_1V_1)/T_1 = (P_2V_2)/T_2$
$(2 \times 6) / 300 = (P_2 \times 2) / 500$
$12 / 300 = 2P_2 / 500 \implies 0.04 = 2P_2 / 500$
$2P_2 = 0.04 \times 500 = 20 \implies P_2 = 10$ atm.
Doğru cevap C şıkkıdır.

---

Soru 9:

Oda koşullarında (25°C, 1 atm) 2 mol ideal gazın hacmi kaç litredir?

A) 22.4
B) 24.5
C) 49
D) 44.8
E) 24.0

Çözüm:
İdeal Gaz Denklemi ($PV=nRT$) kullanılır.
$T = 25 + 273 = 298 K$
$P = 1 \text{ atm}$
$n = 2 \text{ mol}$
$R = 0.082$ (L.atm/mol.K)
$1 \times V = 2 \times 0.082 \times 298 \implies V = 48.872$ L. Yaklaşık 49 L.
Doğru cevap C şıkkıdır.

---

Soru 10:

Aşağıdaki grafiklerden hangisi Boyle Yasası’na (P-V ilişkisi) aittir?

A) P-V grafiği (ters orantı eğrisi)
B) P-V grafiği (doğru orantı)
C) V-T grafiği (doğru orantı)
D) V-n grafiği (doğru orantı)
E) P-T grafiği (ters orantı)

Çözüm:
Boyle Yasası’na göre, sabit sıcaklık ve mol sayısında, gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır. Bu durum, P-V grafiğinde bir eğri (hiperbol) ile gösterilir.
Doğru cevap A şıkkıdır.

---

Soru 11:

Kapalı bir kaptaki gazın sıcaklığı ve hacmi yarıya indirilirse basıncı nasıl değişir?

A) Yarıya iner
B) 2 katına çıkar
C) 4 katına çıkar
D) Değişmez
E) 8 katına çıkar

Çözüm:
Birleşik gaz yasası kullanılır: $(P_1V_1)/T_1 = (P_2V_2)/T_2$.
$V_2 = V_1/2$ ve $T_2 = T_1/2$.
$(P_1V_1)/T_1 = (P_2 \times (V_1/2)) / (T_1/2)$
$(P_1V_1)/T_1 = (P_2V_1)/T_1$
Bu eşitliğe göre $P_1 = P_2$. Basınç değişmez.
Doğru cevap D şıkkıdır.

---

Soru 12:

2 atm basınç ve 273 K sıcaklıkta 3 mol ideal gaz kaç litre hacim kaplar?

A) 22.4
B) 33.6
C) 44.8
D) 67.2
E) 11.2

Çözüm:
İdeal Gaz Denklemi ($PV=nRT$) kullanılır.
$P = 2 \text{ atm}$
$T = 273 K$
$n = 3 \text{ mol}$
$R = 0.082 \text{ L.atm/mol.K}$ (veya 22.4/273)
$2 \times V = 3 \times (22.4/273) \times 273 \implies 2V = 3 \times 22.4 \implies V = (3 \times 22.4)/2 = 33.6$ L.
Doğru cevap B şıkkıdır.

---

Soru 13:

Bir miktar gazın hacmi 10 L’dir. Sıcaklık ve basınç değişmeden, bu gazın mol sayısı 2 katına çıkarılırsa hacmi kaç L olur?

A) 5
B) 10
C) 15
D) 20
E) 25

Çözüm:
Sabit basınç ve sıcaklıkta, hacim ve mol sayısı doğru orantılıdır (**Avogadro Yasası**).
$V_1/n_1 = V_2/n_2$
$n_2 = 2n_1 \implies V_2 = 2V_1 = 2 \times 10 = 20$ L.
Doğru cevap D şıkkıdır.

---

Soru 14:

Aşağıdaki gazlardan hangisi oda koşullarında (25°C, 1 atm) 22.4 litre hacim kaplar?

A) 1 mol $H_2$
B) 1 mol $CO_2$
C) 1 mol $CH_4$
D) Hepsi
E) Hiçbiri

Çözüm:
Oda koşullarında (25°C, 1 atm) 1 mol ideal gaz 24.5 litre hacim kaplar. 22.4 litre hacim, normal koşullarda (0°C, 1 atm) kaplanan hacimdir.
Doğru cevap E şıkkıdır.

---

Soru 15:

İdeal gaz denklemi ($PV=nRT$) ile ilgili olarak aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) $R$ ideal gaz sabitidir.
B) $P$ atmosfer (atm) veya kilopaskal (kPa) cinsinden olabilir.
C) $V$ daima litre (L) cinsinden olmalıdır.
D) $T$ daima Celsius (°C) cinsinden olmalıdır.
E) $n$ mol sayısını temsil eder.

Çözüm:
İdeal gaz denklemi kullanılırken sıcaklık, daima Kelvin (K) cinsinden olmalıdır. Celsius (°C) veya Fahrenheit (°F) gibi diğer birimler kullanılmaz.
Doğru cevap D şıkkıdır.