Kaynama noktası nelere bağlıdır (Dış basınç) Test 1

Kapalı bir kaba bağlı manometre 2 atm basınç gösteriyor. Bu kaptaki saf suyun kaynama sıcaklığı için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? (Deniz seviyesinde 1 atm basınçta su 100°C'de kaynar)

A) 100°C'den düşük
B) 100°C
C) 100°C'den yüksek
D) Kaynama gerçekleşmez

Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevaba ulaşalım:

• Kaynama Nedir? Bir sıvının kaynaması, buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklıkta gerçekleşen hızlı buharlaşma olayıdır. Yani, sıvının yüzeyinden çıkan buharın yaptığı basınç, sıvının üzerindeki atmosfer veya kabın içindeki toplam basınç kadar olduğunda kaynama başlar.
• Deniz Seviyesindeki Durum: Soruda da belirtildiği gibi, deniz seviyesinde dış basınç yaklaşık 1 atmosfer (1 atm) kadardır. Bu basınç altında saf suyun kaynama sıcaklığı 100°C'dir. Bu, suyun 100°C'ye ulaştığında buhar basıncının 1 atm'ye eşit olduğu anlamına gelir.
• Kapalı Kaptaki Durum: Soruda verilen kapalı kaptaki manometre 2 atm basınç gösteriyor. Bu, suyun üzerinde etki eden dış basıncın 1 atm'den daha yüksek olduğu anlamına gelir.
• Basınç ve Kaynama Noktası İlişkisi: Bir sıvının kaynaması için buhar basıncının dış basınca eşit olması gerektiğini hatırlayalım. Eğer dış basınç artarsa (bizim durumumuzda 1 atm'den 2 atm'ye yükselmiş), sıvının buhar basıncının da daha yüksek bir değere ulaşması gerekir. Sıvıların buhar basıncı sıcaklıkla artar. Dolayısıyla, daha yüksek bir buhar basıncına ulaşmak için suyun daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılması gerekir.
• Sonuç: Kapalı kaptaki basınç 2 atm olduğu için, yani 1 atm'den yüksek olduğu için, saf suyun kaynaması için 100°C'den daha yüksek bir sıcaklığa ulaşması gerekecektir.

Cevap C seçeneğidir.