Basınç nedir Test 1

Deniz seviyesinde bulunan bir kap içindeki gazın basıncı 76 cmHg'dir. Bu kaba aynı sıcaklıkta bir miktar daha gaz eklenirse;
I. Gazın basıncı artar
II. Gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi değişmez
III. Gazın yoğunluğu azalır
ifadelerinden hangileri doğru olur?

A) Yalnız I
B) I ve II
C) II ve III
D) I, II ve III

Bu soruyu adım adım inceleyerek gazların temel özelliklerini ve ideal gaz yasasını hatırlayalım.

• Sorunun Temel Bilgileri:

  Deniz seviyesinde, yani başlangıç basıncı $76 \text{ cmHg}$ olan bir kap içindeki gaza, aynı sıcaklıkta bir miktar daha gaz ekleniyor. Bu durumun gazın özelliklerini nasıl etkileyeceğini değerlendireceğiz.

• I. Gazın basıncı artar

  Gaz basıncı, gaz moleküllerinin kabın iç yüzeylerine çarparak uyguladığı kuvvettir. İdeal Gaz Yasası'nı hatırlayalım: $PV = nRT$. Burada $P$ basınç, $V$ hacim, $n$ mol sayısı, $R$ ideal gaz sabiti ve $T$ mutlak sıcaklıktır.

  Soruda kabın hacminin ($V$) değişmediği ve sıcaklığın ($T$) sabit tutulduğu belirtilmiştir. Kaba bir miktar daha gaz eklenmesi demek, gaz molekül sayısının, dolayısıyla mol sayısının ($n$) artması demektir.

  $V$ ve $T$ sabitken, $n$ arttığında, denklemin eşitliğinin korunması için $P$'nin de artması gerekir. Daha fazla molekül, birim zamanda kabın duvarlarına daha fazla çarpma yapacak ve bu da basıncı artıracaktır.

  Bu nedenle, I. ifade doğrudur.

• II. Gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi değişmez

  Gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi, yalnızca gazın mutlak sıcaklığına ($T$) bağlıdır. Formülü $E_k = \frac{3}{2}kT$ şeklindedir, burada $k$ Boltzmann sabitidir.

  Soruda gaz ekleme işleminin aynı sıcaklıkta yapıldığı açıkça belirtilmiştir.

  Sıcaklık değişmediği için, gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi de değişmeyecektir.

  Bu nedenle, II. ifade doğrudur.

• III. Gazın yoğunluğu azalır

  Yoğunluk, bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir ($\rho = \frac{m}{V}$).

  Kaba bir miktar daha gaz eklenmesi, kabın içindeki toplam gaz kütlesinin ($m$) artması anlamına gelir.

  Kabın hacmi ($V$) ise sabittir, çünkü kap değişmemiştir.

  Kütle ($m$) artarken hacim ($V$) sabit kaldığı için, gazın yoğunluğu ($\rho$) artacaktır.

  Bu nedenle, III. ifade yanlıştır.

• Sonuç:

  Yaptığımız değerlendirmelere göre, I ve II numaralı ifadeler doğru, III numaralı ifade ise yanlıştır.

Cevap B seçeneğidir.