5. Şekildeki sistemde 68°C’ta su üzerinde toplanmış 1,75 atm basınç yapan Ar gazı ile su buharı ve ideal pis tonlu kapta Ne gazı aynı sıcaklıkta bulunmaktadır. A B C D 2 litre 1,75 atm Ar(g) 1 litre Ne(g) P0=1 atm H2O(s) İdeal piston Sabit sıcaklıkta kaplar arasındaki musluk açılıp sistem tekrar dengeye ulaştığında ideal pistonun nerede duracağını işlem basamaklarını göstererek bulunuz. (68°C’ta suyun buhar basıncı 190 mmHg, gazların ideal davrandığı varsayılacaktır, bölmeler eşit aralıklıdır.)
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Su buharı basıncı: 190/760 = 0,25 atm. Ar'nin basıncı: 1,75 − 0,25 = 1,5 atm.
2. Piston serbest olduğu için son toplam basınç P₀ = 1 atm olur. Kapta sıvı su bulunduğundan buhar basıncı yine 0,25 atm'dir. Kuru gazların (Ar + Ne) toplam basıncı 1 − 0,25 = 0,75 atm olur.
3. Sabit sıcaklıkta P·V korunur: Ar için 1,5 × 2 = 3, Ne için 1 × 1 = 1. Toplam 0,75 × V = 4 → V = 16/3 L ≈ 5,33 L.
4. Pistonlu tarafın hacmi 16/3 − 2 = 10/3 L ≈ 3,33 L. Bölmeler 1 L aralıklıdır (A = 1 L, B = 2 L, C = 3 L, D = 4 L).
Cevap: Piston C ile D arasında, C'den 1/3 bölme ileride (3,33 L hizasında) durur.
Dikkat: Sıvı su olduğu sürece buhar basıncı hacimden bağımsızdır; Boyle hesabına yalnızca kuru gazları kat.