Kısmi Basınç

mı elimizde 4 metreküpü bir kap var Bunu bir balon olarak düşünebiliriz bu kabın içerisinde de sadece tek çeşit bir gaz molekülü Yok burada üç farklı gaz molekülü olduğunu görüyoruz Bu kabın içerisinde oksijen molekülleri hidrojen molekülleri ve Azot molekülleri var şimdi de soruda bize verilenlere bakalım ilimizde toplamda 2,1 kilogram gaz var kütle olarak bu gazın yüzde 31 Gül 48'i oksijen yüzde 2,86 hidrojen ve yüzde 66,67 si azot bu moleküllerin hepsinin sıcaklığı sıfır santigrat derece Bu da 273 kalbine eşit soruda bizden kabın içerisindeki toplam basıncı yani kabın yüzeyine uygulanan basıncı bulmamız isteniyor aynı zamanda her bir gazın kısmi basıncını Yani tek tek her gazın toplam Bu nasıl etkilediğini bulmamız gerekiyor tahmin edebileceğiniz gibi kaban içerisinde yer alan bu üç gazda basınca etki eder Örneğin mavi moleküler oksijen molekülü olsun bu mavi moleküllerin tabağın kenarlarına çarpmasından belli bir miktarda basınç elde edilir aynı şekilde hidrojen moleküllerinin kabın kenarına çarpmasından da belli bir miktarda basınç elde edilir sarı moleküllerde hidrojen molekülleri olsun son olarak azot moleküllerinin tabağın kenarına çarpmasından da belli bir miktarda basınç elde edilir kahverengi moleküllerde azot olsun Bu da aslında kısmi basınç kavramı ile açıklanır yani sadece kahverengi moleküllerin kabın yüzeyine çarpmasından gelen basınç Şimdi de bunu nasıl bulabileceğimiz e bakalım Bunun için ilk olarak toplam basıncı ve moleküllerin toplam ol değerini bulmamız gerekiyor Bunu bulmanın en kolay yoluda her mawlek bir tek molünü hesaplamak toplamda 2,1 kilogram gaz olduğunu biliyoruz bunu yatsam iyi olacak ilk olarak azota bakalım 2,1 kilogramlık ya da 2100 gram da diyebiliriz gazın yüzde 66,67 sinin azot olduğunu biliyoruz bunu gram cinsinden ifade etsek daha iyi olacak çünkü moleküler kütleye genelde gram cinsinden yazılır hep böyle olmak zorunda değil ancak atomik kütle birimi ve gerçek kütleyi bu şekilde ifade etmek daha kolay bu toplam gazın üçte ikisi eder mm yüzün üçte ikisi de bin 400 gram ne iki eder Peki bu azot Molekülün mor kütlesi nedir azotun atom kütlesinin 14 olduğunu biliyoruz bu moleküle de iki Azot atomu olduğuna göre Molekülün atom kütlesinin 28 olacağını söyleyebiliriz Dolayısıyla bu moleküllerden her birinin atomik kütle birimi ve 28 olduğunu veya bir mol ne iki Molekülün 28 grama eşit olduğunu belirtmemiz mümkün bir mor 28 grama eşit elimizde d1400 gram var Buna gram bölüm ol desek daha doğru olacak birimleri doğru şekilde ifade etmemiz öğrendi Burada bin 400 gramı 28 gram bölümüyle bölmemiz lazım Buradan da 50 mol ne iki molekülü gelir bu ne yazalım 50 var şimdi de oksijene bakalım Burada da aynı şekilde sonuca ulaşabiliriz toplam kütlenin yüzde otuzu oksijen yani o iki molekülü bunu yazalım unutmayın soruda verilen yüzdeler toplam kütleyi ifade ediyor Bunun mor yüzdeleriyle bir alakası yok Dolayısıyla moral değerlerini kendimiz bulmalıyız 2100 Gramın yüzü 30,40 8'i 640 krem eder Şimdi de bir mol oksijen gazının kütlesine hesaplayalım bir oksijen bir atom kütlesinin 16 olduğunu biliyoruz ki bunu periyodik tabloya bakarak bulabilirsiniz Gerçi çoğunuzun bu değeri zaten ezbere bildiğinden eminim buna göre bu Molekülün axbxc 32 eşit olur dolayısıyla bir molo iki Molekülün 32 gram olacağını söyleyebiliriz elimizde 640 gram oksijen molekülü var buradan 640e 30 ikiye bölerek toplamda 20 mol oksijen molekülü olduğunu bulabiliriz son olarak da hidrojeni bulalım 2100 Gramın yüzde 2'si 60 gram eder Şimdi de bir hidrojenin mor kütlesini bulmamız lazım hidrojen atomunun kütlesinin bir olduğunu biliyoruz Çünkü çoğu durumda nötronu yoktur Dolayısıyla bunun atom kütlesi ikidir Yani bir mol has222 grama eşittir elimizde toplamda 60 gram hidrojen olduğuna göre 60/2 den sonuç 30 mor çıkar bunu yazılı bu 30 mor bu aslında ilginç bir durum toplam gaz kütlesinin çok az bir kısmı hidrojen olsa da bu kabın içerisindeki hidrojen molekülü sayısının oksijen molekülü sayısından daha fazla olduğunu görüyoruz bunun sebebinin şu şekilde açıklayabiliriz her bir hidrojen Molekülün atom kütlesi iki akabeye eşitken her bir oksijen molekülünün atom kütlesi 32 akb eşit Çünkü her bir molekülde iki oksijen atomu var buradan da kabın içerisinde yer alan hidrojen parçacıkları sayısının oksijenden daha fazla olduğunu söyleyebiliriz konumuz basınç veya kısmi basınç olduğuna göre burada asıl önemli nokta kütle değil tam tersine parçacık sayısı Şimdi de kabın içerisinde toplamda kaçma ol yani tanecik gaz olduğunu bulalım 20 mol oksijen artı 30 mol hidrojen artı 50 mol azottan toplamda 100 bu gaz molekülü olduğunu söyleyebiliriz toplam basıncı bulmak için bu yüzlü esas almamız lazım aşağı kısmı sistem iyi olacak çünkü sorunun yazılı olduğu kısmı görmenizi istiyorum Evet 100 mor gazımız var formülü müzü yazalım pv eşittir nrt burada p değerini bulmamız lazım p çarpı dört metreküp bu değerli aslında şu denkleme eşit ne değeri toplam mol sayısını ifade eder Yani 100 var yüz mor çarpı RR Derneği Şimdilik boş bırakalım yüzme çarp R çarpı sıcaklık unutmayın denklemi Kevin cinsinden yazmalıyız sıfır santigratın 273 kalbine eşit olduğunu söylemiştik Peki bu denklemde R değerinin hangi versiyonunu kullanmamız gerekiyor aşağıda çeşitli R değerli var soruda metreküp değeri verilmiş yani litre ile herhangi bir işimiz yok Dolayısıyla ilk bu bölümü kullanabiliriz Buda 8,3 1145 metreküp çarpı Pascal bölüm ol çarpı calvine eşit bu değeri birimleriyle birlikte yazalım 81 Gül 3145 metreküp çarpı Pascal bölüm ol çarpık evin Sıcaklığı da ekleyin 273 geldin Her şeyi doğru yazdığınızdan emin olmak için hızlıca boyutları analiz edelim meslek ipler birini götürür mollerde bir birini götürür buradaki mor pay buradaki Mouse payda kısmında pay kısmındaki Kevin ve payda kısmındaki kelvinde bir birini götürür elimizde sadece Pascal birimi kaldı istediğimizde aslında tam olarak buydu Çünkü Pascal basınç birim denklemin iki tarafını da dörde bölelim Buna göre p değeri şuna eşit çıkar 25 çarpı 8,3 1145 çarpı 273 az önce de dediğim gibi elimizde bu ve basınç birimi olan Pascal kalmıştı hemen bunun kaça eşit olduğunu hesaplayalım buradan basıncın 50 6746 Pascal olduğunu bulabiliriz bunun çok büyük bir sayı gibi göründüğünün farkındayım ancak Pascal oldukça küçük bir basınç miktarını ifade eder Örneğin 101325 Pascal sadece bir atmosfer eşittir Bu değerin kaç atmosfere eşit olduğunu bulmak için değeri 101325 E bölebiliriz bu arada Hemen kontrol edeyim Evet doğru yazmışım 101325 miş bunu kilopascal cinsinden de yazabiliriz Buna göre bu değer 56,7 146 kilopascal eşit atmosfer cinsinden s Bu değerin 50 6746 bölü 101325 ten 0,56 atmosfere eşit çıkacağını söyleyebiliriz Bu da kabın içerisindeki bütün Şu an gelen basınç Yani toplam basıncınız Peki kısmi basıncı nasıl bulabiliriz Örneğin ilk olarak azotun kısmi basıncını bulalım videonun başında toplam kütlenin üçte ikisi azot moleküllerinden oluşsa da taneciklerin sadece yüzde ellisini Nazo tatom olduğunu görmüştük yani basıncın yarısının azot moleküllerinden geldiğini söyleyebiliriz unutmayın her değeri bu cinsinden ifade etmemiz lazım Çünkü burada önemli olan nokta parçacık sayısı toplam basıncın yarısı azot moleküllerinden geldiğine göre azotun kısmı basıncının yaklaşık olarak 20 8373 Pascal olduğunu söyleyebiliriz bunu da 20 8,4 kilopascal A yuvarlayalım Bu da aslında yaklaşık olarak 0,28 atmosfere eşit Şimdi de hidrojen atomlarından gelen kısmi basıncı bulalım kütle olarak hidrojen molekülleri kaban içerisindeki toplamda çok çok az bir miktarını ifade etse de topla moleküllerin yüzde otuzunu hidrojen olduğunu görmüştük dediğim gibi burada kütle önemli değil Çünkü birbirine çarpan şeyler moleküller unutmayın kitle enerji açısından baktığımızda daha az kütleli bir Molekülün kinetik enerjisi aynıysa bu Molekülün daha hızlı hareket edeceğini söyleyebiliriz Dolayısıyla sıcaklık Aslında ortalama kinetik enerji ifade eder Buradan da hidrojenin azot ve oksijenden daha hızlı hareket ettiği sonucunu çıkarabiliriz Ancak bunun şu anda soruyla pek bir alakası yok hidrojenden gelen kısmi basınç Aslında Burada gördüğünüz diğerini yüzde 30'una eşit bunu atmosfer cinsinden ifade ederim 0,56 ile çarparsak hidrojenin kısmı basıncının 0,100 68 atmosfere eşit olduğunu bulabiliriz Sonuç olarak toplam basınç değeri kabın içerisinde yer bir yazarın kısmi basınçların toplamına eşit olmalı oksijen ve hidrojenin kısmi basıncını da ekleyelim azotun kısmı basıncının 0,28 atmosfer olduğunu bulmuştuk oksijenin kısmi basıncı İsa 0,100 12 atmosfer hidrojenin kısmi basıncı da 0,100 68 atmosfer bu üç değeri toplayarak da Toplam basıncın 0,56 atmosfere eşit olduğunu söyleyebiliriz o