Gazlar. Gazların kinetik teorisi. İdeal gaz kanunu. SEKİZİNCİ HAFTA Gazlar. Gazların kinetik teorisi. İdeal gaz kanunu. 1

GAZLAR Gazlar moleküller arası çekim kuvvetleri en az olan maddelerdir ve gaz molekülleri birbirinden bağımsız hareket ederler. Aralarındaki çekim kuvveti ancak ve sadece London çekim kuvvetidir. Büyük basınç ve düşük sıcaklıklarda sıvılaştırılabilirler. Gaz molekülleri bulundukları kabın her tarafına eşit oranda yayılıp doldururlar ve kabın şeklini alırlar. Sonsuz oranda genişleyebilirler. Basınç altında yüksek oranda sıkıştırılabilirler. Yüksek basınçtan alçak basınca doğru çabucak akarlar. Sıcaklık yükseldikçe büyük basınç yaparlar. Düşük yoğunlukları vardır. 2

Gazların Kinetik Teorisi Gaz moleküllerinin yere düşmeden havada asılı kalmaları onların birbirleri ile devamlı çarpışma halinde bulunmaları ile açıklanır. Gazların kinetik teorisine göre önce bazı karmaşık özellikler taşımayan ve gerçekte var olmayan bir ideal gaz tasavvur edilmiş, bu ideal gaz kavramına göre bazı bilgiler elde edildikten sonra gerçek gazlara ilişkin kurallar ve prensipler geliştirilmiştir. 3

Basınç Gazların kinetik teorisi, gaz basıncını, moleküllerin çeperlere çarpmaları olarak tarif etmektedir. Yaşadığımız ortamda havanın her türlü cismin çeperlerine yaptığı basınca atmosfer basıncı denir ve bu basınç 1 atmosfer olarak tarif edilir. Basınç birim yüzeye etki eden kuvvettir. Öyleyse basınç bir tür ağırlık, bir tür kuvvettir. 4

Basınç birimleri Basınç ölçerler 5

Sıcaklık Sıcaklık ısının akış yönünün bir ölçüsüdür. Isı da bir enerjidir. Isı ile sıcaklık çoğunlukla birbirine karıştırılır. Isı bir enerji çeşididir ve ısı enerjisi, diğer enerji türlerine dönüşebilir. Çoğunlukla sıcaklık yerine ısı kelimesi çok yanlış olarak kullanılıyor. Isının bir enerji birimi olduğunu tekrarladıktan sonra sıcaklığı mutlak olarak tarif etmeye çalışalım. Sıcaklık bir molekül hareketi özelliğidir. Gazların kinetik teorisine göre hızlı moleküllerin sıcaklığı yüksek, yavaş moleküllerin sıcaklığı düşüktür. 6

Fahrenhayt (toF), Santigrat(toC) ve Reomür(toRe) sıcaklık değerlerinin birbirine dönüştürülmesi: 7

Boyle Kanunu: P.V = Sabit Hacim ile basınç ilişkisi, Hacim ile 1/basınç ilişkisi, Hacim x basınç ile basınç ilişkisi. 8

Charles kanunu 9

Avogadro Kanunu 10

İdeal Gaz Kanunu PV = nRT İdeal gaz kanunu bir gazın P, T, V ve n değişkenlerinin dördünün birden birbiriyle ilişkisini bir bağıntıda toplar. Bunun için Boyle , Charles ve Avogadro kanunları birleştirilerek tek bir bağıntı ortaya çıkarılır. PV = nRT R ye ideal gaz sabiti adı verilir ve normal şartlarda 1 mol gaz için ideal gaz bağıntısından hesaplanır: 11