Aşağıdaki grafikte farklı sıcaklıklarda ölçülen X ve Y sıvılarının viskozite değerleri verilmiştir. Grafiğe göre hangisi söylenebilir?
(Grafik: Sıcaklık arttıkça her iki sıvının viskozitesi de azalmakta, ancak X sıvısının viskozitesi her sıcaklıkta Y'den daha yüksektir)
A) X sıvısı su, Y sıvısı zeytinyağıdır
B) Sıcaklık arttıkça sıvıların viskozitesi artar
C) X sıvısının moleküller arası çekim kuvveti Y'den daha büyüktür
D) Y sıvısının akış hızı X'ten daha düşüktür
Bu soruyu çözmek için öncelikle viskozite kavramını ve sıcaklıkla ilişkisini hatırlayalım. Ardından grafikte verilen bilgileri dikkatlice inceleyerek seçenekleri değerlendirelim.
- Viskozite Nedir? Viskozite (akmazlık), bir sıvının akmaya karşı gösterdiği dirençtir. Viskozitesi yüksek olan bir sıvı daha yavaş akar (örneğin bal), viskozitesi düşük olan bir sıvı ise daha hızlı akar (örneğin su).
- Sıcaklık ve Viskozite İlişkisi: Genellikle sıcaklık arttıkça sıvı moleküllerinin kinetik enerjisi artar, bu da moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisini azaltır ve moleküllerin birbirleri üzerinden daha kolay kaymasını sağlar. Bu nedenle çoğu sıvının viskozitesi sıcaklık arttıkça azalır. Grafikte de bu durumun her iki sıvı için geçerli olduğu belirtilmiştir.
- Grafik Bilgisi: Grafik bize iki önemli bilgi veriyor: Sıcaklık arttıkça hem X hem de Y sıvısının viskozitesi azalır ve her sıcaklıkta X sıvısının viskozitesi, Y sıvısının viskozitesinden daha yüksektir (Viskozite(X) > Viskozite(Y)).
- Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) X sıvısı su, Y sıvısı zeytinyağıdır: Oda sıcaklığında suyun viskozitesi zeytinyağından daha düşüktür. Grafiğe göre X'in viskozitesi Y'den daha yüksek. Eğer X su olsaydı, Y zeytinyağı olsaydı bu durum grafikle çelişirdi. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.
- B) Sıcaklık arttıkça sıvıların viskozitesi artar: Grafik açıklaması açıkça "Sıcaklık arttıkça her iki sıvının viskozitesi de azalmakta" demektedir. Bu seçenek grafikteki bilgiyle doğrudan çelişmektedir. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.
- C) X sıvısının moleküller arası çekim kuvveti Y'den daha büyüktür: Bir sıvının viskozitesi, moleküller arası çekim kuvvetleriyle doğrudan ilişkilidir. Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar güçlüyse, moleküllerin birbirleri üzerinden kayması o kadar zorlaşır ve sıvının akmaya karşı direnci (viskozitesi) o kadar artar. Grafiğe göre X sıvısının viskozitesi Y sıvısından daha yüksek olduğuna göre, X sıvısının moleküller arası çekim kuvvetleri Y sıvısınınkinden daha büyük olmalıdır. Bu seçenek doğrudur.
- D) Y sıvısının akış hızı X'ten daha düşüktür: Viskozite, akmaya karşı dirençtir. Yüksek viskozite, düşük akış hızı anlamına gelir. Düşük viskozite ise yüksek akış hızı anlamına gelir. Grafiğe göre X'in viskozitesi Y'den daha yüksek (Viskozite(X) > Viskozite(Y)). Bu durumda Y sıvısı, X sıvısına göre daha düşük viskoziteye sahip olduğu için daha hızlı akacaktır. Yani Y'nin akış hızı X'ten daha yüksek olmalıdır. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.
Yukarıdaki analizler sonucunda, doğru ifadenin C seçeneğinde yer aldığı görülmektedir.
Cevap C seçeneğidir.
