Gazlarin genel denklemi

GAZLARIN GENEL DENKLEMİ 1.Genel gaz(İdeal gaz) denklemi ne demektir? Hangi bağıntı ile ifade edilir? Yazınız.

P = Mutlak basınç (N/m²=Pa) Kütlesi değişmeyen bir gazın mutlak basıncı ile v = Özgül hacim (m³/kg) hacminin çarpımının mutlak sıcaklığa oranı daima R = Gaz sabiti (kJ/kgK) sabittir.

T = Mutlak sıcaklık (K) Ru = Evrensel gaz sabiti (bütün gazlar için 8,3143 kJ/kmolK’tür).

M = Molekül (mol) kütlesi (kg/kmol) Cp = Sabit basınçta özgül ısı kJ/kgK Cv = Sabit hacimde özgül ısı kJ/kgK Özgül hacim denklemi P⋅ v = R⋅T denkleminde yerine konursa bir gazın (m) kütlesi için genel gaz denklemi elde edilir ve şu bağıntı ile gösterilir: V = Hacim (m³), m = Kütle (kg)’dır.

P = Mutlak basınç (N/m²=Pa) V = Hacim (m³) m = Kütle (kg) R = Gaz sabiti (kJ/kgK) T = Mutlak sıcaklık (K)

(m) kütlesi için genel gaz denklemi P.V= m.R.T iki kez yazılıp sadeleştirilirse ideal gazların özellikleri arasında her konum için ifade edilen gazların genel denklemi elde edilir. Bu denklem şu bağıntı ile ifade edilir:

2. 4 m x 5 m x 6 m boyutlarındaki bir odada bulunan 100 kPa basınç ve 25 ºC sıcaklıktaki havanın kütlesini hesaplayınız (Havanın gaz sabiti R = 0,287kJ/kgK’dir.).

VERİLENLER V=4x5x6= 120 m3 P = 100 kPa t = 25 ºC → T=25+273=298 R = 0,287 kJ/kgK m=?

K

3. Kapalı bir kapta 1 bar basınçta, 0,1 m³ hacminde 0,1 kg kütleye sahip hava bulunmaktadır. Havanın sıcaklığı kaç kelvin (K) derece olur (Havanın gaz sabiti R=0,287 kJ/kgK’dir.).

VERİLENLER P =1 bar P=1x100=100 kPa V = 0,1 m³ m = 0,1 kg R = 0,287 kJ/kgK T=?

4. Sürtünmesiz bir silindir-piston sisteminde bulunan gazın hacmi 480cm³, basıncı 96 kPa ve sıcaklığı da 100 ºC’dir. Bu gaz hacmi 80 cm³, sıcaklığı 200 ºC oluncaya kadar sıkıştırılmaktadır. Sıkıştırma sonu basıncı kaç kPa olur?

VERİLENLER V1 = 480 cm³ V2 = 80 cm³ t1 = 100 ºC t2 = 200 ºC P1 = 96 kPa P2 = ?

5. Gazların Genel Kanunu’nun tanımı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

A) Kütlesi sabit ve sabit basınçta tutulan bir gazın hacminin mutlak sıcaklığa oranı daima sabittir.

B) Kütlesi sabit ve sabit sıcaklıkta ısıtılan bir gazın basınç ve hacimlerinin çarpımı sabittir.

C) Kütlesi sabit ve sabit hacimde tutulan bir gazın mutlak basıncının mutlak sıcaklığa oranı daima sabittir.

D) Kütlesi değişmeyen bir gazın mutlak basıncı ile hacminin çarpımının mutlak sıcaklığa oranı daima sabittir.

6. Bütan gazı 30 bar basınç ve 17 ºC sıcaklıkta 10 litrelik bir kap içinde bulunmaktadır. Gazın kütlesi aşağıdakilerden hangisidir?

A) 0,46 kg B) 0,72 kg C) 0,64 kg D) 0,35 kg 7. Sürtünmesiz bir silindir-piston sisteminde bulunan gazın hacmi 495 cm³, basıncı 99 kPa ve sıcaklığı da 130 ºC’dir. Bu gaz hacmi 95 cm³, sıcaklığı 230 ºC oluncaya kadar sıkıştırılmaktadır. Sıkıştırma sonu basıncı aşağıdakilerden hangisidir?

A) 643,84 kPa B) 670,44 kPa C) 658,67 kPa D) 666,85 kPa 8. 0,4 kg kütleye sahip oksijen gazı 4 bar basınçta 500 K sıcaklıkta bir tüp içinde bulunmaktadır. Oksijenin hacmi aşağıdakilerden hangisidir?

A) 0,13 m³ B) 0,11 m³ C) 0,14 m³ D) 0,12 m³ 9. Kapalı bir kapta 3 bar basınçta 0,2 m³ hacminde 0,1 kg kütleye sahip hava bulunmaktadır. Havanın sıcaklığı aşağıdakilerden hangisidir?

A) 351,88 K B) 696,86 K C) 2090,59 K D) 1869,96 K 10. Bütan gazı 15 bar basınç ve 20 ºC sıcaklıkta 10 litrelik bir kap içinde bulunmaktadır. Gazın kütlesi kaç kg’dır?

A) 0,425 kg B) 0,357 kg C) 0,282 kg D) 0,562 kg