GAZLARIN KİNETİK TEORİSİ YARDIMIYLA TEMEL İDEAL GAZ YASALARININ DOĞRULANMASI

Boyle Yasasının Doğrulanması

Kinetik teorinin temel postülatlarına göre, kinetik enerji sıcaklık ile   doğru orantılı olarak değişir.

kt_gaz.jpg (7540 bytes)

Kinetik teori sonucu elde edilen

eşitliğinin sağ tarafı 2/2 ile çarpılırsa

kt_gaz1.jpg (9452 bytes)

elde edilebilir. Sabit sıcaklıkta eşitliğin sağ tarafı sabit   olacağından PV çarpımıda sabit olacaktır. Bu sonuç BoyleYasasını doğrular.

 

Charles-Gay-Lussac Yasasının Doğrulanması

Kinetik teori sonucu elde ettiğimiz eşitliği sabit basınç için   incelemek için

kt_gaz2.jpg (10641 bytes)

şeklinde  düzenlersek, Charles Yasasının da kinetik teori ile   uygun olduğunu görürüz.

 

Avogadro İlkesinin Doğrulanması

1811  yılında Avogadro tarafından öne sürülen "tüm gazların eşit hacimleri sabit sıcaklık ve basınçta eşit sayıda molekül içerir." ifadesi  iki farklı gaz için P1V1=P2V2 eşitliğinden hareketle doğrulanabilir.  Kinetik teorinin sonucuna göre bu eşitlik yeniden düzenlenirse;

kt_gaz3.jpg (8147 bytes)

yazılabilir. Sabit sıcaklıkta  farklı gaz molekülleri için ortalama kinetik enerji aynı değerde olacağından

kt_gaz4.jpg (8033 bytes)

yazılabilir. son iki eşitlik karşılaştırılacak olursa Avagadro ilkesinin doğruluğu görülür.

 

Graham Yasasının Doğrulanması

Kinetik teorinin sonucu 2  farklı gaz için yazılır ve eşitlik uygun  şekilde düzenlenirse

kt_gaz3.jpg (8147 bytes)

kt_gaz5.jpg (10249 bytes)

sonucu elde edilebilir. tanecik sayıları birbirine eşit ve Avogadro sayısı kadar alınırsa son eşitlik

kt_gaz6.jpg (9827 bytes)

şekline dönüşür. sabit basınçta ve sabit sıcaklıkta farklı gazların molar hacimleri birbirlerine eşit olduğundan mol kütlelerinin aynı mol hacmine bölümüyle son eşitlik yoğunluklar açısında

kt_gaz7.jpg (9826 bytes)

şeklinde yazılabilir.

Kinetik teori için

kt_gaz8.jpg (7773 bytes)

olduğunu düşürsek, ayrıca n'  ile n arasında n' = nN eşitliğinin olacağını hesaba katarsak

kt_gaz9.jpg (8522 bytes)

yazabiliriz. Bu eşitlikten hız kareleri ortalamalı karekökü hızı için

kt_gaz10.jpg (7179 bytes)

yazılabilir (1).

 

 

 

 

 

KAYNAKLAR :