Sevgili öğrenciler, bu soru ideal gazların temel özelliklerinden birini, yani basınç, hacim ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi anlamamızı istiyor. Adım adım inceleyelim:
- İdeal Gaz Yasası: İdeal gazların davranışını açıklayan temel yasa, $PV = nRT$ şeklindedir. Burada:
- $P$: Gazın basıncı
- $V$: Gazın hacmi
- $n$: Gazın mol sayısı (madde miktarı)
- $R$: İdeal gaz sabiti (sabit bir değer)
- $T$: Gazın mutlak sıcaklığı (Kelvin cinsinden)
- Sabit Tutulan Değişkenler: Soruda bize "sıcaklığı sabit tutulursa" deniyor. Ayrıca, gazın miktarı ($n$) ve ideal gaz sabiti ($R$) de bu tür sorularda genellikle sabit kabul edilir. Bu durumda, eşitliğin sağ tarafı ($nRT$) sabit bir değer olur.
- Boyle Yasası: Sıcaklık ($T$) ve gaz miktarı ($n$) sabit tutulduğunda, ideal gaz yasası $PV = \text{sabit}$ şeklini alır. Bu ilişki, Boyle Yasası olarak bilinir. Boyle Yasası'na göre, sabit sıcaklıkta belirli bir miktar gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır. Yani, biri artarken diğeri azalır.
- Soruyu Uygulama: Soruda gazın basıncının arttırıldığı belirtiliyor ($P \uparrow$). Boyle Yasası'na göre, $P$ ve $V$ ters orantılı olduğu için, basınç arttığında hacmin azalması gerekir ($V \downarrow$).
- Örnekle Açıklama: Bir bisiklet pompası düşünün. Pompanın ağzını kapatıp pistonu ittiğinizde (basıncı arttırdığınızda), içerideki havanın hacmi küçülür. Tam tersi, pistonu çektiğinizde (basıncı azalttığınızda), hacim artar. Bu, sabit sıcaklıkta basınç ve hacim arasındaki ters orantıyı gösterir.
Bu nedenle, ideal bir gazın basıncı arttırılırken sıcaklığı sabit tutulursa, hacmi azalır.
Cevap B seçeneğidir.
