CHARLES YASASI
9. sınıflar ve lys kimya dersi, gazlar konusu. Gaz yasalarından Charles Kanunu. Konu anlatımı ve çözümlü örnekler.
Charles Kanunu
Mol sayısı ve basıncı değişmemek kaydıyla bir gazın sıcaklığı ile hacmi doğru orantılıdır.
Bir gaz ısıtıldıkça tanecikler daha hızlı hareket etmeye başlar ve kaba yaptıkları çarpmalar sayıları ve şiddeti artar. Eğer kapta hareket edebilen bir piston varsa gaz molekülleri bu pistonu yukarı doğru iterek bulundukları kabın hacmini artırır.
Bir kaptaki gazın sıcaklığı artırılırsa 2 olay meydana gelebilir.
1. olay gazın bulunduğu kabın hacmi değişemeyen bir hacimse gazın basıncı artar.
2. olay gazın içinde bulunduğu kap hacmi değişebilen bir kap ise kabın hacmi artar. Hacmi değişebilen kaptaki basınç değişmez.
Basıncı sabit tutulan bir gazın sıcaklık – basınç grafiği yukarıda verilmiştir. 1. Grafikte sıcaklık birimi olarak Kelvin alınmış, 2. Grafikte sıcaklık birimi olarak Celcius birimi alınmıştır.
Charles yasasını matematiksel olarak formülize edersek;
Basınç sabit iken gazların hacmi sıcaklık ile doğru orantılıdır. Bu orantı bir orantı sabitine eşittir.
Charles Yasası 1787 yılında Jacques Charles tarafından yapılan deneylerle bulunmuş ve bu yasaya onun adı verilmiştir. Jacques Charles yaptığı denemelerde farklı gazlardan eşit miktar alarak bunların sıcaklığını 0 °C den 80 °C ye çıkardığında bu gazlarının hacimlerinin eşit miktarda arttığını gözlemlemiştir.
Örnek:
Bir miktar gaz 17 °C sıcaklıkta 2,9 L hacme sahiptir. Bu gazın sıcaklığı 57 °C ye çıkarılıyor.
Gazın basıncında değişme olmadığına göre hacmi kaç L olmuştur?
Çözüm:
Öncelikle Celcius cinsinden verilen sıcaklık değerlerini Kelvin ölçeğine dönüştürmek gerekir.
17 °C = 17 + 273 = 290 K
57 °C = 273 + 57 = 330 K
Charles Kanununa göre;
V2 = 3,3 L olarak bulunur.
Örnek:
1 atm basınç altında 31 L hacmindeki gazın sıcaklığı 37 °C den 137 °C ye çıkarılıyor. Basınç değişmediğine göre gazın son hacmi kaç L’dir?
Çözüm:
Öncelikle sıcaklık değerleri Kelvin ölçeğine çevrilir.
T1 = 273 + 37 = 310 K
T2 = 273 + 137 = 410 K
Charles yasasını uygularsak;
V = 41 L
Örnek:
200 K sıcaklığındaki bir gazın hacmi 15 L’dir. Bu gazın sıcaklığı 400 K değerine çıkarılıyor.
Basınç değişmediğine göre gazın son hacmi kaç L olmuştur?
Çözüm:
Bu soruda sıcaklık değerleri Kelvin cinsinden verildiğinden dönüştürme yapmayacağız. Soru sabit basınç altında sıcaklık 2 katına çıkarılırsa hacim kaç katına çıkar şeklinde bir sorudur.
V2 = 30
Gazın sıcaklığı 2 katına çıkarıldığında hacminde 2 katına çıktığı görülüyor.
Örnek:
8 L hacme sahip bir gazın sıcaklığı T Kelvin’dir. Bu gazın sıcaklığı 240 K yapıldığında hacmi 5 L olmaktadır.
Basınç ve madde miktarında bir değişme olmadığına göre, gazın ilk sıcaklığı kaç °C dir?
Çözüm:
T = 48.8
T = 384 K
Şimdi Kelvin değerini Celcius değerine çevirelim.
C + 273 = 384
C = 384 – 273
C = 111 °C
Gazın ilk sıcaklığı 111 °C dir.
Gay - Lussac Kanunu
Boyle - Mariotte Yasası
SANATSAL BİLGİ
02/05/2017