Gerçek Gazlarda Hacim

Merhaba arkadaşlar.
Bu dersimizde ideal ve  gerçek gaz hacim karşılaştırması yapıyoruz.   İlk şeklimize bakıyoruz.
Metan gazı var.
Pistonlu  bir kap.
Hareketli pistonlu kapta.
Diğer şekilde   hidrojen gazı var.
Hareketli pistonlu kapta.  Her ikisi de ısıtılmış arkadaşlar.
Buraya   yazmamışız.
Her ikisi de aynı koşullarda bulunan  iki gaz.
Her ikisi de aynı şekilde ısıtıldığında   şöyle bir şey görülmüş.
Hacimlerinde bir  artış gözlenmiş ama metan da az artmış,   sanki hidrojende daha fazla artmış.
Neden ?
  Hidrojen etkileşimlerine bakarsam küçük molekül,  metan büyük molekül.
Yani ikisi de apolar, aynı  etkileşimler görülür.
Van Der Walls etkileşimleri   görülür.
Ama her CH4 daha büyük bir molekül olduğu  için oradaki etkileşim daha fazla.
Hidrojende   tanecikler birbirini çok çekmedikleri için rahat  bir şekilde genleşebilmiş.
Hacimdeki genleşme.   Sıcaklık arttığı zaman hacimdeki genleşme  hidrojende daha fazla görülmüş.
Etkileşim çünkü   hidrojende daha azmış.
Yani bu durumda aslında  şöyle diyebilirim.
Hidrojen CH4'e göre daha   idealdir şeklinde düşünebilirim.
Tanecikler arası  etkileşim ne kadar azsa o daha idealdi.
Fazla olan   daha gerçekti hatırlayın.
Şimdi bir örneğimiz var.  sıcaklığı ise 273 santigrat derecedir.
Buna  göre gerçek X gazının hacmi aşağıdakilerden   hangisi olabilir ?
Şimdi arkadaşlar bunu nasıl  yaparız ?
Bunu şöyle yapıyoruz.
Bu gazı ilk   önce bir ideal gaz gibi düşünüyoruz.
İdeal gaz  olduğunu düşünürsem diyorum ki PV=nRT yazarım.   Mol sayısı ne kadarmış ?
0,5 mol.
Basıncı ne kadar ?
  İki atmosfer.
Zaten hacmini istiyor.
2.V=0,5.
22, 4/273.
Sıcaklığı ne kadar ?
273 santigrat derece. 546 Kelvin.
Şuralar gitti 2 oldu.
Burası gitti.
Ve hacim buradan 0,5.
22,4 kaldı.
Bu değeri çarparsam varsayarak çözdüm.
İdeal gaz olsa durum bu.
Peki,   bu gerçek bir gaz olursa ne olur ?
Gerçek gazın  hacmi mi büyük ideal gazın hacmi mi büyük ?
Şimdi   hatırlarsanız geçen derste basınçlarına bakmıştık.  Neydi ?
Gerçek gazın basıncı daha düşük çıkıyordu.   İsterseniz böyle ters orantılı gibi düşünüp de  şöyle diyebilirsiniz: Gerçek gazın basıncı ideal   gazın basıncından daha da küçük çıkardı.
Çünkü  tanecikler çeperlere çok çarpmazdı.
Belirli   bölgede toplandıklarını düşünmüştük.
Hacim tam  tersi olduğu için şu şekilde ezber olacak ama   bir böyle bir sağlamasını alayım.
O zaman gerçek  gazın hacmi ideal gazın hacminden daha büyüktür.   İlk önce burayı bir garantiye aldım.
Ters orantısı  olduğu için çıkartabilirsiniz.
Geliyorum nedenine.   Şimdi gerçek gazların öz hacimlerini ihmal  edemiyoruz.
İdeal gazlarda demiştik ya tanecikler   çok küçük oldukları için gazların hacimlerini  ihmal ediyorduk.
Şöyle göstereyim daha iyi olur.   Bu şekli şimdi hatırlayacaksınız.
İçeriye X  gazı koymuştuk.
Demiştik ki buralarda gazlar   var.
Bu gaz tanecikleri ideal olduğu zaman Vx' i  ihmal ediyorduk.
Ama X eğer gerçekse Vx' i ihmal   edemezsiniz.
Evet dediğimiz şey bu.
Çünkü her  bir gaz taneciğinin de hacmi olduğunu düşünüyoruz   burada.
O yüzden ihmal edemiyoruz ve gerçek  gazın hacmi ideal gazın hacminden daha da büyük   oluyor.
Tamam şimdi geliyorum soruma.
Hala  sorumdayım.
Cevap 11.2 değil.
O zaman zaten   sorunun sonunda olabilir demiş dikkat !
O  zaman şöyle diyeceksiniz.
İdeal gaz olsaydı   gaz olduğu için o zaman hacim 11.2'den daha   büyük bir değer olması gerekiyor diyorum.
Bir  bakıyorum bir tane var zaten.
O yüzden cevabı A   şıkkı olur.
Önemli bir soru.
Sonuç olarak şunu  söyleyebilirim; gerçek gazın hacmi ideal gazın   hacminden daha da büyüktür.
Yani bu tür sorularda  siz PV=nRT' den bir tane hacim buluyorsunuz o   ideal gazın hacmi için, gerçek gaz olduğu zaman  ondan daha da büyüktür hacmi diyorsunuz.
Gerçek   gazların sıvılaşmasına geçelim.
Şimdi moleküller  arası çekim kuvveti arttıkça gerçek gazların   sıvılaştığını görmüşler.
Moleküller arası çekim  kuvveti artıkça gerçek gaz sıvılaşır.
Evet şimdi   bakalım.
Karbondioksiti ve helyum gazını almışlar  pistonlu kapta sonra basınç uygulamışlar.
Bunlar   birbirine yaklaştıkça zaten nasıl olmuş ?
  Birbirine yaklaştıkça etkileşimleri artmış.
O   etkileşim arttıkça karbondioksitin sıvılaştığını,  helyumun ise aynı şekilde kaldığını görmüşler.   Neye bağlıyoruz ?
Moleküller arası etkileşime  bakın.
Helyumun mol kütlesi küçük, bir tanecik;   karbondioksitin ise 44 daha büyük.
Moleküller  arası etkileşim karbondioksitte daha fazla.   Moleküller arası etkileşim artıkça gerçek gazlar  sıvılaşır.
Burada kim daha gerçek ?
Karbondioksit   daha gerçek.
Helyum ise daha idealmiş gibi olmuş.  Yani ideale daha yakın bir gaz diyebiliriz.   Evet arkadaşlar bu dersimizde bu  kadar.
Yorum sorularına biraz ağırlık   verdik.
Umarım anlatabilmişimdir.
Diğer  dersimizde görüşmek üzere.
Hoşça kalın.
Gazlar
Gerçek Gazlar 2 / 3
Gerçek Gazlarda Hacim
Gerçek Gazlarda Hacim