Ek Dosyayı İndir - Hitit Üniversitesi

FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 1: Aşağıdaki ifadeleri tanımlayınız.
a) Sistem
b)Adyabatik sistem
c) Kapalı sistem
c) Bileşen analizi
Cevap 1:
a) Sistem: Üzerinde araştırma yapmak üzere sınırladığımız bir evren
parçasına verilen isimdir.
b) Kapalı sistem: Madde akışına yalıtılmış, her tür enerji akışına açık
olan sistemdir.
c) Adyabatik sistem; Isı akışının önlendiği sistemlere verilen isimdir.
d) Bileşen analizi: Tüm sistem veya bir faz içindeki bileşenlerin mutlak
ya da bağıl miktarlarını bulmak için yapılan işlemdir.
•
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
1
FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 2: Etanol için genleşme katsayısının santigrat sıcaklığa bağlılığı
 = 1,0414 x 10-3 + 1,5672 x 10-6t + 5,148 x 10-8t2
şeklinde verilmektedir. Üzerinde kılcal boru bulunan bir balona etanol doldurulduktan
sonra 0ºC ve 50ºC sıcaklıklardaki etanol düzeyleri kılcal boru üzerinde işaretlenmiştir.
İki işaret arası 50 eşit parçaya bölünerek hazırlanan termometreden 30ºC olan
sıcaklık kaç derece olarak okunur? Etanol iyi bir termometrik madde midir? Neden?
Cevap 2: Katı, sıvı ve gazlar için hacim sıcaklıkla v = v0+v0t şeklinde değişmektedir.
Buradaki v ve v0 sırayla t ve 0ºC sıcaklıklarındaki hacimleri göstermektedir.
Termometre için türetilen bağıntı göz önüne alınarak hesaplama yapıldığında;
t=
t=
𝑣30 −𝑣0
𝑣50 −𝑣0
30
𝑥 50 =
𝑣0 0  𝑑𝑡
50
𝑣0 0  𝑑𝑡
𝑥 50
1,0414 𝑥 10−3 𝑥 30+ 1,5672 𝑥 10−6 /2 𝑥 (30)2 + 5,148 𝑥10−8 /3 𝑥 (30)3
1,0414 𝑥 10−3 𝑥 50+ 1,5672 𝑥 10−6 /2 𝑥 (50)2 + 5,148 𝑥 10−8 /3 𝑥 (50)3
𝑥 50
t = 28,86 ºC bulunur. Buna göre etanol iyi bir termometrik madde değildir. Sonuç tam
30ºC çıkmalıydı.
•
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
2
FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 3: Tabanının kenar uzunluğu a ve yüksekliği h olan bir kare prizmanın hacmi,
v = a2h bağıntısıyla verilmektedir. Kare prizmanın hacmi olan v’nin hal fonksiyonu
olduğunu ve diferansiyel bağımlılık koşulunun sağlandığını gösteriniz?
Cevap 3:
v = a2h = f(a, h)
dv=
𝜕𝑣
𝜕𝑎 ℎ
𝜕 𝜕𝑣
𝜕ℎ 𝜕𝑎 ℎ
𝑎
𝑑𝑎 +
=
𝜕𝑣
𝜕ℎ 𝑎
𝜕 𝜕𝑣
𝜕𝑎 𝜕ℎ 𝑎
ℎ
,
𝑑ℎ = 2𝑎ℎ 𝑑𝑎 + 𝑎2 𝑑ℎ
𝜕
𝜕ℎ
2𝑎ℎ
=
𝜕
𝜕𝑎
𝑎2
, 2𝑎 = 2𝑎,
(dv=tam diferansiyel, v=hal fonksiyonu)
𝑣ℎ𝑎
ℎ𝑎𝑣 ,
𝑎𝑣ℎ
𝑎2
•
𝜕𝑣
𝜕ℎ
𝜕𝑎
=
𝜕ℎ 𝑎 𝜕𝑎 𝑣 𝜕𝑣 ℎ
2𝑣
− 𝑎3
1
2𝑎ℎ
=
𝑎2
-1,
2𝑎2ℎ
− 𝑎3
1
2𝑎ℎ
= -1 , -1 = -1
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
3
FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 4: Sıcaklık 20°C ve toplam basınç 764 mm Hg iken su buharı ile doygun
oksijenin hacmi 570 cm3 olarak ölçülmüştür. Verilen sıcaklıkta suyun buhar basıncı
17,53 mm Hg olduğuna göre, aynı koşullarda kuru oksijenin hacmini bulunuz?
Cevap 4:
p T = p1 + p 2
(su)
(oksijen)
764 = 17,53 + p2
p2 = 746, 47 mm Hg
p1  v 2 = p 2  v 1
764  v2 = 746,47  570
v2 = 556,9 cm3
•
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
4
FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 5: Basıncı 2 atm olan bir balonun içine basıncı 2,4 atm olana kadar yeniden
hava basılırken balonun hacmi ilk hacminin % 18 'i kadar artıyor. Balon içine
sonradan gönderilen hava önceden bulunan havanın yüzde kaçıdır? Balonda
bulunan ve balona sonradan gönderilen havanın sıcaklıkları aynıdır.
Cevap 5: Aynı sıcaklıkta bulunan ilk ve son haller için ideal gaz denklemi ayrı ayrı
yazılıp taraf tarafa oranlanarak aşağıdaki gibi işlem yapılır.
n2/n1 = p2v2/ p1v1
v2/v1 = 118/100
,
n = n2  n1
n/n1 = (n2  n1)/n1 =(n2 /n1)  1 = (p2v2/ p1v1)  1 = (p2/p1)(v2/v1)  1
n/n1 = (2,4/2)  (118/110)  1 = 0,416 ;
% 41,6
•
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
5
FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 6: Sıcaklığı 27°C ve toplam basıncı 5 atm olduğu bir ideal gaz karışımı 0,150 g
H2; 0,700 g N2 ve 0,340 g NH3 içerdiğine göre, bileşenlerin mol kesirlerini, kısmi
basınçlarını ve kısmi hacimlerini bulunuz?
Cevap 6: H2, N2 ve NH3 sırayla 1, 2 ve 3 ile işaretlenmiş olsun.
y1 = (0,150/2)/(0,150/2 + 0,700/28 + 0,340/17) = 0,075/(0,075 + 0,025 + 0,020)
y1 = 0,075/0,120 = 0,625,
y2 = 0,025/0,120 = 0,208;
y3 = 0,020/0,120 = 0,166
p1 = 5  0,625 = 3,125 atm;
p2 = 5  0,208 = 1,04 atm;
p3 = 5  0,166 = 0,83 atm
v = nRT/p = 0,120  0,082  300/5 = 0,590 dm3
v1 = 0,590  0,625 = 0,369 dm3
v2 = 0,590  0,208 = 0,123 dm3
v3 = 0,590  0,166 = 0,098 dm3
•
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
6
FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI 2013-14 GÜZ YARIYILI
Soru 7: Kinetik gaz kuramına göre Dalton’un kısmi basınçlar yasasının nasıl
doğrulandığını gösteriniz?
Cevap 7: Bir gaz karışımındaki bir i bileşeni için kısmi basınç pi = Nimi (v2)i / 3v
şeklinde yazılabilir. Sıcaklık sabit iken tüm bileşenler için mi (v2)i değerleri aynıdır.
Buna göre, sabit sıcaklık ve hacimdeki bir gaz karışımında bileşenlerin kısmi
basınçları moleküllerin cinsinden bağımsız olup yalnızca molekül sayısına bağlıdır.
Kısmi basınçların moleküllerin cinsine bağlı olmaması toplanabilir özellik taşıdıklarını,
molekül sayısı ile doğru orantılı olarak değişmeleri ise karışımdaki mol kesrine
doğrusal olarak bağlı olduklarını gösterir.
Bu durum sırasıyla  pi = p ve pi = pyi şeklinde özetlenebilen kısmi basınçlar yasasının
doğrulandığını göstermektedir.
•
Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE | Kimya Bölümü | Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
7

Download Report