Sabit hacimli bir kapta 127 °C sıcaklıktaki belirli miktar He gazı 2 atm basınç yapmaktadır. Gazın sıcaklığı 50 °C artırıldığında basıncı kaç atm olur?

Question

<span itemprop="name">Sabit hacimli bir kapta 127 °C sıcaklıktaki belirli miktar He gazı 2 atm basınç yapmaktadır. Gazın sıcaklığı 50 °C artırıldığında basıncı kaç atm olur?</span>

Answer 1

Verilenler:

• Başlangıç sıcaklığı (T1): 127 °C = 127 + 273 = 400 K
• Başlangıç basıncı (P1): 2 atm
• Sıcaklık artışı: 50 °C
• Son sıcaklık (T2): 400 K + 50 K = 450 K
• Hacim (V): Sabit

İstenen: Son basınç (P2)

Çözüm

Bu soruyu çözmek için Gay-Lussac yasasını kullanacağız. Bu yasa, sabit hacimdeki bir gazın basıncının, mutlak sıcaklığıyla doğru orantılı olduğunu belirtir. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:

P1 / T1 = P2 / T2

Verilen değerleri bu formüle yerleştirelim:

2 atm / 400 K = P2 / 450 K

P2'yi çekmek için içler dışlar çarpımı yaparsak:

P2 = (2 atm * 450 K) / 400 K

Hesaplamayı yaparsak:

P2 = 2.25 atm

Sonuç:

Gazın sıcaklığı 50 °C artırıldığında, sabit hacimde olduğu için basıncı da artarak 2.25 atm olur.

Açıklama:

• Gay-Lussac yasası: Sabit hacimde bir gazın sıcaklığı arttıkça taneciklerin hareketliliği artar ve kabın duvarlarına daha sık çarpması sonucu basınç artar.
• Mutlak sıcaklık: Gaz yasalarında sıcaklık değeri mutlak sıcaklık (Kelvin) cinsinden kullanılmalıdır. Bu nedenle Celsius derecesini Kelvin'e çevirdik.

Özetle:

Sabit hacimli bir kapta gazın sıcaklığı arttıkça basıncı da orantılı olarak artar. Bu durum Gay-Lussac yasası ile açıklanır.