Erzurum ($1850$ m rakım) ve Antalya ($0$ m rakım) şehirlerinde özdeş kaplarda bulunan saf sular ısıtılmaktadır.
Buna göre Erzurum'daki suyun Antalya'dakine göre;
- I. Kaynama sıcaklığı
- II. Kaynama anındaki buhar basıncı
nicelikleri nasıl değişir?
A) I: Artar, II: Azalır
B) I: Azalır, II: Azalır
C) I: Azalır, II: Değişmez
D) I: Artar, II: Artar
E) I: Değişmez, II: Azalır
Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyelim:
-
Rakım ve Dış Basınç İlişkisi: Dünya üzerinde deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça, yani rakım arttıkça, üzerimizdeki hava tabakasının kalınlığı ve yoğunluğu azalır. Bu durum, atmosfer basıncının (dış basıncın) düşmesine neden olur. Soruda verilen bilgilere göre, Erzurum ($1850$ m rakım) Antalya'dan ($0$ m rakım) daha yüksek bir rakıma sahiptir. Bu nedenle, Erzurum'da dış basınç, Antalya'daki dış basınca göre daha düşüktür.
-
I. Kaynama Sıcaklığı: Bir sıvının kaynaması, sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu anda gerçekleşir. Dış basınç ne kadar düşük olursa, sıvının buhar basıncının bu değere ulaşması için o kadar düşük bir sıcaklık yeterli olur. Erzurum'da dış basınç daha düşük olduğu için, suyun buhar basıncı daha düşük bir sıcaklıkta dış basınca eşitlenecektir. Dolayısıyla, Erzurum'daki suyun kaynama sıcaklığı, Antalya'daki suyun kaynama sıcaklığına göre azalır. Örneğin, deniz seviyesinde su $100^\circ C$'de kaynarken, yüksek rakımlarda bu sıcaklık $90^\circ C$ veya daha altına düşebilir.
-
II. Kaynama Anındaki Buhar Basıncı: Kaynamanın tanımı gereği, bir sıvı kaynarken buhar basıncı, o anki dış basınca eşittir. Erzurum'da dış basınç Antalya'ya göre daha düşük olduğundan, Erzurum'daki suyun kaynama anındaki buhar basıncı da Erzurum'daki düşük dış basınca eşit olacaktır. Bu durumda, Erzurum'daki suyun kaynama anındaki buhar basıncı, Antalya'daki suyun kaynama anındaki buhar basıncına göre azalır.
Bu analizlere göre, Erzurum'daki suyun Antalya'dakine göre hem kaynama sıcaklığı hem de kaynama anındaki buhar basıncı azalır.
Cevap B seçeneğidir.
