Bir gazın basıncı ile hacmi arasındaki ilişkiyi incelemek isteyen bir öğrenci, aynı sıcaklıkta belirli miktardaki gazın basıncını 2 atm'den 4 atm'ye çıkarıyor. Bu değişiklik sonucunda gazın hacmi nasıl etkilenir?
A) Hacim 4 katına çıkar
B) Hacim yarıya iner
C) Hacim değişmez
D) Hacim 2 katına çıkar
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim. Bu soru, gazların basıncı ve hacmi arasındaki ilişkiyi anlamamıza yardımcı olacak.
1. Adım: Temel Bilgiyi Hatırlayalım
- Gazların basıncı ve hacmi arasındaki ilişkiyi açıklayan temel yasa Boyle Yasası'dır.
- Boyle Yasası'na göre, belirli bir miktardaki gazın sıcaklığı sabit tutulduğunda, gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır. Bu, basınç artarsa hacmin azalacağı, basınç azalırsa hacmin artacağı anlamına gelir.
- Matematiksel olarak ifade edersek: $P_1V_1 = P_2V_2$ (Burada $P_1$ ilk basıncı, $V_1$ ilk hacmi, $P_2$ ikinci basıncı ve $V_2$ ikinci hacmi temsil eder).
2. Adım: Verilenleri Anlayalım
- İlk basınç ($P_1$): 2 atm
- İkinci basınç ($P_2$): 4 atm
- Sıcaklık: Sabit
- Bize sorulan: Hacim nasıl değişir?
3. Adım: Boyle Yasası'nı Uygulayalım
- $P_1V_1 = P_2V_2$ formülünü kullanarak hacimdeki değişimi bulalım.
- $2 \cdot V_1 = 4 \cdot V_2$
- $V_2 = \frac{2 \cdot V_1}{4}$
- $V_2 = \frac{1}{2} V_1$
4. Adım: Sonucu Yorumlayalım
- $V_2 = \frac{1}{2} V_1$ ifadesi, son hacmin (V2) ilk hacmin (V1) yarısı kadar olduğunu gösterir.
- Yani, basınç 2 katına çıktığında, hacim yarıya iner.
5. Adım: Doğru Seçeneği Bulalım
- Seçenekleri incelediğimizde, hacmin yarıya indiğini belirten seçeneğin B olduğunu görüyoruz.
Cevap B seçeneğidir.
