Aynı sıcaklıkta bulunan X, Y ve Z sıvılarının buhar basınçleri sırasıyla 120 mmHg, 80 mmHg ve 100 mmHg'dir.
Buna göre bu sıvıların kaynama noktaları arasındaki ilişki nasıldır?
Sevgili öğrenciler,
Bu soruyu çözmek için buhar basıncı ve kaynama noktası arasındaki temel ilişkiyi anlamamız gerekiyor. Haydi adım adım ilerleyelim:
Bir sıvının yüzeyinden buharlaşan moleküllerin, sıvı yüzeyine uyguladığı basınca buhar basıncı denir. Aynı sıcaklıkta, moleküller arası çekim kuvvetleri zayıf olan sıvıların buharlaşma hızı daha yüksek olur ve dolayısıyla buhar basınçları da daha yüksek olur.
Bir sıvının buhar basıncının dış basınca (genellikle atmosfer basıncına) eşit olduğu sıcaklığa kaynama noktası denir. Bu noktada sıvı her yerinden buharlaşmaya başlar.
Aynı sıcaklıkta, buhar basıncı yüksek olan bir sıvının molekülleri arasındaki çekim kuvvetleri zayıftır. Bu tür bir sıvıyı kaynatmak için daha az enerji gerekir, dolayısıyla kaynama noktası düşük olur.
Tersine, buhar basıncı düşük olan bir sıvının molekülleri arasındaki çekim kuvvetleri güçlüdür. Bu tür bir sıvıyı kaynatmak için daha fazla enerji gerekir, dolayısıyla kaynama noktası yüksek olur.
Kısacası, buhar basıncı ile kaynama noktası arasında ters orantılı bir ilişki vardır.
Sıvılar aynı sıcaklıkta bulunuyor ve buhar basınçları şöyledir:
X sıvısı: $P_X = 120 \text{ mmHg}$
Y sıvısı: $P_Y = 80 \text{ mmHg}$
Z sıvısı: $P_Z = 100 \text{ mmHg}$
Bu buhar basınçlarını büyükten küçüğe sıralarsak:
$P_X > P_Z > P_Y$
Yani, $120 \text{ mmHg} > 100 \text{ mmHg} > 80 \text{ mmHg}$
Buhar basıncı ile kaynama noktası arasında ters orantı olduğu için, buhar basıncı en yüksek olan sıvının kaynama noktası en düşük, buhar basıncı en düşük olan sıvının kaynama noktası ise en yüksek olacaktır.
Buhar basıncı en yüksek olan X sıvısının kaynama noktası en düşüktür.
Buhar basıncı en düşük olan Y sıvısının kaynama noktası en yüksektir.
Z sıvısı ise bu ikisinin arasında yer alır.
Bu durumda kaynama noktaları arasındaki ilişki şu şekilde olur:
Kaynama Noktası (Y) > Kaynama Noktası (Z) > Kaynama Noktası (X)
Bulduğumuz bu ilişkiyi seçeneklerle karşılaştırdığımızda, B seçeneğinin doğru olduğunu görürüz.
Cevap B seçeneğidir.