Kapalı bir kapta bulunan eterin oda sıcaklığındaki buhar basıncı 442 mmHg'dir. Dış basınç 760 mmHg olduğuna göre, eterin kaynaması için ne yapılmalıdır?
A) Sıcaklık artırılmalıdır
B) Sıcaklık azaltılmalıdır
C) Kap açılmalıdır
D) Basınç artırılmalıdır
Bir sıvının kaynaması için temel koşul, sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olmasıdır. Bu bilgiyi kullanarak soruyu adım adım inceleyelim:
- Mevcut Durumun Analizi: Soruda verilen bilgilere göre, eterin oda sıcaklığındaki buhar basıncı 442 mmHg'dir. Dış basınç ise 760 mmHg olarak belirtilmiştir. Görüldüğü gibi, eterin buhar basıncı (442 mmHg), dış basınçtan (760 mmHg) daha düşüktür. Bu nedenle eter şu anda kaynamamaktadır.
- Kaynama Koşulu: Eterin kaynaması için, buhar basıncının dış basınca yani 760 mmHg'ye eşit olması gerekmektedir. Amacımız, eterin buhar basıncını 442 mmHg'den 760 mmHg'ye çıkarmaktır.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- A) Sıcaklık artırılmalıdır: Sıcaklık arttıkça, sıvı moleküllerinin kinetik enerjisi artar. Bu, daha fazla molekülün sıvı yüzeyinden ayrılarak buhar fazına geçmesini sağlar ve dolayısıyla buhar basıncını artırır. Eterin sıcaklığı artırıldığında, buhar basıncı da artacak ve sonunda 760 mmHg'ye ulaşarak kaynamayı sağlayacaktır. Bu doğru bir yaklaşımdır.
- B) Sıcaklık azaltılmalıdır: Sıcaklık azaltıldığında, buhar basıncı düşer. Bu, eterin buhar basıncını 760 mmHg'den daha da uzaklaştıracağı için kaynamayı engeller. Bu seçenek yanlıştır.
- C) Kap açılmalıdır: Kabın açılması, eterin dış basınçla doğrudan temas etmesini sağlar ancak eterin buhar basıncını değiştirmez. Eterin buhar basıncı hala 442 mmHg olduğu için, dış basınç 760 mmHg iken kaynamayacaktır. Sadece daha hızlı buharlaşabilir. Bu seçenek yanlıştır.
- D) Basınç artırılmalıdır: Bu, genellikle dış basıncın artırılması anlamına gelir. Dış basınç 760 mmHg'den daha da artırılırsa, eterin kaynaması için buhar basıncının daha da yüksek bir değere ulaşması gerekir ki bu da kaynamayı zorlaştırır. Bu seçenek yanlıştır.
Sonuç olarak, eterin buhar basıncını dış basınca eşitlemek ve kaynamasını sağlamak için yapılması gereken, sıcaklığını artırmaktır.
Cevap A seçeneğidir.
