✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

11. Sınıf Gazlar Test 12

SORU 1

\(CO_2\) ve \(H_2O\) faz diyagramları incelendiğinde, bu maddelerin ideallikten sapmaları ve faz geçişleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?


A) \(H_2O\) 'nun kritik sıcaklığı \(CO_2\) 'den çok daha yüksek olduğu için, \(H_2O\) molekülleri arasındaki güçlü çekim kuvvetleri ideallikten daha fazla sapmaya neden olur.
B) \(CO_2\), 1 atmosfer basınçta sıvılaşmadan doğrudan katıdan gaza süblimleşirken, \(H_2O\) bu koşullarda sıvı halde bulunur; bu, \(CO_2\) 'nin üçlü noktasının \(H_2O\) 'dan daha düşük basınçta olmasından kaynaklanır.
C) Gaz halindeki \(H_2O\) (buhar), kritik sıcaklığının üzerinde iken hala 'buhar' olarak adlandırılırken, \(CO_2\) kritik sıcaklığının üzerinde 'gaz' olarak adlandırılır.
D) \(CO_2\) moleküllerinin hacimleri \(H_2O\) moleküllerine göre çok daha küçük olduğu için \(CO_2\) gazı idealliğe \(H_2O\) gazından daha yakındır.
E) Soğutma sistemlerinde \(CO_2\) yaygın olarak kullanılır çünkü Joule-Thomson genleşmesi sırasında \(H_2O\) 'ya göre daha az soğuma gösterir.
Açıklama:
A) \(H_2O\) 'nun kritik sıcaklığı yaklaşık 374°C iken, \(CO_2\) 'nin kritik sıcaklığı yaklaşık 31°C'dir. Yüksek kritik sıcaklık, moleküller arası çekim kuvvetlerinin güçlü olduğunu gösterir. \(H_2O\) moleküller arası hidrojen bağları içerirken, \(CO_2\) daha zayıf London dispersiyon kuvvetlerine sahiptir. Güçlü çekim kuvvetleri, gazın ideallikten daha fazla sapmasına neden olur. Bu nedenle A seçeneği doğrudur. B) \(CO_2\), 1 atmosfer basınçta süblimleşir çünkü üçlü noktası (5.11 atm, -56.6°C) 1 atmosfer basıncının üzerindedir. \(H_2O\) ise 1 atm'de sıvı haldedir. Ancak, bu durumun nedeni \(CO_2\) 'nin üçlü noktasının \(H_2O\) 'dan daha düşük basınçta olması değil, tam tersi, \(CO_2\) 'nin üçlü noktasının 1 atm'den daha yüksek basınçta olmasıdır. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır. C) Kritik sıcaklığın üzerindeki herhangi bir madde gaz olarak adlandırılır ve basınçla sıvılaştırılamaz. 'Buhar' terimi kritik sıcaklığın altındaki gaz halindeki maddeler için kullanılır. Bu nedenle C seçeneği yanlıştır. D) \(CO_2\) molekülleri (\(M_r=44\)) \(H_2O\) moleküllerine (\(M_r=18\)) göre daha büyüktür. Ayrıca \(H_2O\) 'nun güçlü hidrojen bağları, \(CO_2\) 'ye göre daha fazla ideallikten sapmasına neden olur. Bu nedenle D seçeneği yanlıştır. E) \(CO_2\) soğutma sistemlerinde kullanılsa da, bu, \(H_2O\) 'ya göre daha az soğuma göstermesinden değil, belirli termodinamik özellikleri ve çevresel faydalarından dolayıdır. Hatta etkin bir soğutucu akışkandır. Bu nedenle E seçeneği yanlıştır.