28 AĞUSTOS 2009, Cuma

Ideal Gaz Denklemi: Pv = Nrt

İçinde etrafta zıplayan parçacıklar olan bir balonumun olduğunu düşünelim.aOnlar gaz parçacıkları.Özgürce dolaşıyorlar.Hepsinin kinetik enerjisi ve hacimi var.aaBiraz daha çizeyim.Benim için önemli olan balonun yüzeyine uygulanan basınç.aBasınçla ilgileniyorum ama basınç nedir?Birim alana uygulanan kuvvet.Birim alana uygulanan kuvvet.Buradaki yüzeyi balonun iç yüzeyi olarak kabul edebiliriz.aBuna kuvveti uygulayacak olan nedir?aBurada sadece 6 parçacık çizdim ama gerçekte gazilyonlarcası vardır.aaNe kadar büyük olduklarını konuşabiliriz sizde daha fazlasını hayal edebilirsiniz.aHer an bu parçacıklar için

de oldukları kabın duvarlarından sekerler.aBu oraya seker, öbürü şuraya seker.Bu da böyle seker.Sektikleri zaman içinde oldukları kaba bir kuvvet uygularlar ve bu kuvvet balonu şişik tutan kuvvettir.aaBasıncın nelere bağlı

olacağını düşünelim.aİlk olarak, daha hızlı hareket eden parçacıklar daha fazla kuvvet mi uygular?aaDaha hızlı parçacıklar basıncın artacağı anlamına mı gelir?Yavaş olanlarsa kabın içinde daha az sekerler.aVe yavaş olan

“PV = NRT: İdeal gaz denklemi arkasında Sezgi. Http://www.khanacademy.org/video?v=WScwPIPqZa0: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

lar sekince, geri sekmede ya da momentumdaki değişimde azalma olur.aaYani yavaş parçacıklar basıncı azaltır.aBu parçacıklardan gazilyonlarca olduğunu düşünürsek, ,şimdi farklı her parçacığın kinetik enerjisinihacimlerini veya yönlerini ölçmekpratik olarak imkansız bir hal alır.aDüşünmemiz gerekenparçacıkların ortalama enerjisi.aŞimdi Sal bize yeni bir şey öğretecek diyeceksiniz ama pek de öyle değil.aBildik bir konuya yeni bir bakış.aIsı bir sistemdeki parçacıklar

Ideal Gaz Denklemi: Pv = Nrt Resim 1 Ideal Gaz Denklemi: Pv = Nrt Resim 2 Ideal Gaz Denklemi: Pv = Nrt Resim 3 Ideal Gaz Denklemi: Pv = Nrt Resim 4

ınortalama enerjisi olarak görülebilir.aKüçük dalgalı bir işaret koyacağım;çünkü bunu farklı şekillerde düşünebilirsiniz.Ortalama enerji, çoğunlukla kinetik enerji.Doğru mu?Bu parçacıklar hareket ediyor ve sekiyor.Ne kadar yüksek ısı olursa,o kadar hızlı hareket ediyorlar.Ve daha fazla sekiyorlar.aaIsı ortalama enerjidir.Bize birim parçacığın enerjisini söyler.Toplamı öğrenmek isterseniz,eğer çok yüksek ısıda tek bir parçacık olsaydımilyon tane parçacıktan daha az basınç uygulardı.aaBunu çizeyimaİki durum ele alalım.İlki, belli ısıdaki

birçok parçacık.aFarklı yönlerde hareket ediyorlar.Diğer örnekte ise tek bit parçacık var.Doğru mu?Belki aynı ısıdalar ve ortalamadakinetik enerjileri aynı.Birim parçacığın kinetik enerjisi eşit.Açıkça bu kaba daha fazlabasınç uygulayacak.Çünkü her an daha fazla parçacıkyüzeyden sekecek.aBu örnekte, bu parçacık sekecek-bam- ve sonra gidip yine sekecek-bam-yani ısısı aynı olsa da daha az basınç uygulayacak.aaBunun nedeni ısıyı,birim parçacığın kinetik enerjisi olarak görebilmemiz.aEğer sistemdeki toplam enerjiye bakarsak,ısıyı parçacık sayısıyla çarpmalıyız.aaMoleküler skalayla uğraşmaya başladığımızdan beriparçacıkların sayılarını mol olarak gösterebiliyoruz.Hatırlayın, mol parçacıkların sayısını gösterir.Yani basınç orantılıdır.aBelli sabitlere eşittir.Diyelim ki R çarpı...(Tüm üniteleri en sonda ayarlamamız gerekiyor.aIsı Kelvin olarak ama sonunda Jul yapmak istiyoruz.)aYani bazı sabitlere eşitya da ısı çarpı parçacık sayısına orantılı.aBunu bir çok farklı yolla yapabiliriz.Mol olarak düşünelim.5 mol parçacık var dersek bu 5 çarpı 6 kere 10 üzeri 23 parçacık olur.aBu parçacık sayısı (n).Bu ısı (T).Bu da bir sabit (n).Sabit burada.Basınç başka nelere bağlıdır?Bu iki örneğe baktık.Açıkça ısıya bağlı.Hızlı hareket eden parçacıklar,daha fazla basınç uygular.Ayrıca parçacık sayısına bağlı.Daha fazla parçacıkdaha fazla basınç demek.Acaba kabın büyüklüğü etkiler mi?Peki kabın hacmi etkiler mi?Eğer bu örnekteki kabı alıp bunu bir şekilde küçültürsek, belki dışından bastırarak, kab böyle görünür.Ama içinde aynı dört parçacık bulunmaya devam eder.Bu dört parçacığın ortalama kinetik enerjileri,ısıları ve parçacık sayıları değişmez.Parçacık sayısı aynı,ısı aynı ama hacim azaldı.aŞimdi bu parçacıklar kabın kenarlarınadaha az alanda daha sık çarpacaklar.Doğru mu?Herhangi bir anda daha fazla kuvvet ve daha az alan olacak.aFazla kuvvet ve az alan olursa basınç artar.aYani hacim azaldığında basınç arttı.aaaDiyebiliriz ki basınç hacimle ters orantılıdır.Bunu bir düşünelim.Denklemimize bunu yerleştirelim.aaDedik ki basınç bazı sabitlere orantılıdır.Diyelim ki R üzeri parçacık saysı çarpı ısıa(Bu bize toplam enerjiyi verir)ve bu hacimle ters orantılıdır.Eğer iki tarafı da bununla hacmin çarpımı ile çarparsak.aBasınçla hacmin çarpımının ısı ile parçacık sayısının çarpımına eşit olduğunu buluruz.aAnlarız ki PV eşittir R n t.aBunu biraz değiştirirsekkimya kitaplarında yazan halini görürsünüz.aEğer n ve R'yi değiştirirsekP(basınç) çarpı hacim eşittirn(parçacık sayısı) çarpı sabit çarpı ısı olur.aİşte bu ideal gaz formülüdür.İdeal gaz formülü.Umarım bu size ideal gaz formülü hakkında biraz bilgi vermiştir.aİdeal gaz yaptığım bu küçük zihinsel egzersize dayanıyor.aBazı içerik tahminlerinde bulundum.Öncelikle ideal bir gazımız varmış gibi düşündüm.aSal, ideal gaz nedir diye sorabilirsiniz.İdeal gaz moleküllerinin birbirleriyle ilgili olmadığı gazdır.aKendi kinetik enerjileriyleve duvardan sekmeleri ile ilgilidirler.Birbirlerini çekmez ya da itmezler.Çekmez ya da itmezler.Diyelim ki birbirlerini çektiler.O zaman parçacık sayısı artar.Belki kenarlara gitmektensedaha çok ortaya çökerler.Eğer birbirlerini çekerlersedaha az sekerler ve basınç azalır.Yani birbirleri çekmediklerini itmediklerini varsayıyoruz.Ayrıca her ayrı parçacığın gerçek hacmini konu dışı bırakıyoruz.aBu iyi bir varsayım çünkü onlar çok küçük.aAyrıca belirli bir hacme tonlarca parçacık koyarsanızbelli bir noktadan sonra,özellikle büyük parçacıklarsa,onların hacmi önem kazanır.Ama bizim varsayımımız,bu mental egzersizdemoleküllerin önemsiz hacimleri olduğu.Ve birbirlerini çekmez ya da itmezler.Bu koşullarda ideal gaz formülünü kullanabiliriz.aŞimdi ideal gaz formülümüzü belirlemiş olduk.Ama hala R'nin ne olduğu ya da bununla ilgi soruların nasıl çözüleceğiya da ünitelerin nasıl eşitleneceği hakkındaufak sıkıntılar olabilir.Bunları ideal gaz formülü olan bir sürüsoru çözeceğim bir sonraki videoda halledebilirsiniz.Bu videoda önemli olan şey bazı seziler kazanmanızdı.Bunun neden bir şeyler ifade ettiğiydi.Açıkça, bu seziyi bir kere kazandığınızda onu hiç unutmayın vebelki de onu artık kendi başınıza türetebilirsiniz

Açıklama

PV = NRT: İdeal gaz denklemi arkasında Sezgi. Http://www.khanacademy.org/video?v=WScwPIPqZa0: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.6/10

  • 931
    Olumlu
  • 33
    Olumsuz
  • 169
    Yorum
  • 533869
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • Alan Fullmer

    Alan Fullmer

    3 EYLÜL 2010
  • isupportthegosselins

    isupporttheg

    6 Aralık 2009
  • SuicideSheeep

    SuicideSheee

    8 Ocak 2012

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?