Gazların özellikleri 10. sınıf Test 1

Gazların basıncı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

A) Gaz basıncı, gaz moleküllerinin kabın çeperlerine çarpması sonucu oluşur.
B) Kapalı bir kaptaki gazın basıncı, sıcaklık arttıkça artar.
C) Gaz basıncı, gazın hacmi ile doğru orantılıdır.
D) Gaz basıncı, gazın mol sayısı ile doğru orantılıdır.
E) Gaz basıncı, gazın yoğunluğu ile ilişkilidir.

Gazların basıncı, moleküllerin hareketleri ve kabın çeperleriyle etkileşimleri sonucunda ortaya çıkan önemli bir fiziksel özelliktir. Şimdi bu sorudaki her bir seçeneği dikkatlice inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.

• A) Gaz basıncı, gaz moleküllerinin kabın çeperlerine çarpması sonucu oluşur.

  Bu ifade, gaz basıncının temel tanımıdır. Gaz molekülleri sürekli ve rastgele hareket halindedir. Kabın iç çeperlerine çarptıklarında bir kuvvet uygularlar. Birim yüzeye düşen bu kuvvetlerin toplamı gaz basıncını oluşturur. Bu, kinetik teoriye göre gaz basıncının ana nedenidir. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

• B) Kapalı bir kaptaki gazın basıncı, sıcaklık arttıkça artar.

  Sabit hacimli bir kapta, sıcaklık arttığında gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi artar. Bu da moleküllerin daha hızlı hareket etmesine ve kabın çeperlerine daha sık ve daha şiddetli çarpmasına neden olur. Sonuç olarak, gazın basıncı artar. Bu ilişki, Gay-Lussac Yasası olarak bilinir ve $P \propto T$ şeklinde ifade edilir. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

• C) Gaz basıncı, gazın hacmi ile doğru orantılıdır.

  Bu ifade yanlıştır. Sabit sıcaklık ve mol sayısında, bir gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır. Yani, gazın hacmi azaldıkça moleküllerin çarpışma sıklığı artar ve basınç yükselir; hacim arttıkça basınç düşer. Bu ilişki, Boyle Yasası olarak bilinir ve $P \cdot V = \text{sabit}$ veya $P \propto \frac{1}{V}$ şeklinde ifade edilir. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.

• D) Gaz basıncı, gazın mol sayısı ile doğru orantılıdır.

  Sabit sıcaklık ve hacimde, bir kaptaki gazın mol sayısı (yani molekül sayısı) arttıkça, kabın çeperlerine çarpan molekül sayısı da artar. Bu da daha fazla çarpışma ve dolayısıyla daha yüksek basınç anlamına gelir. Bu ilişki, İdeal Gaz Yasası ($PV = nRT$) incelendiğinde de açıkça görülür ($P \propto n$). Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

• E) Gaz basıncı, gazın yoğunluğu ile ilişkilidir.

  Gaz basıncı, gazın yoğunluğu ile doğrudan ilişkilidir. İdeal Gaz Yasası'ndan ($PV = nRT$) ve yoğunluk tanımından ($\rho = \frac{m}{V}$), basıncı yoğunluk cinsinden ifade edebiliriz: $P = \rho \frac{RT}{M}$ (burada $M$ molar kütledir). Bu formül, sabit sıcaklık ve molar kütlede basıncın yoğunlukla doğru orantılı olduğunu gösterir. Yoğunluk arttıkça basınç da artar. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

Yukarıdaki açıklamalar ışığında, gaz basıncı ile ilgili yanlış olan ifade C seçeneğidir.

Cevap C seçeneğidir.