Havadan azot elde eden endüstriyel bir tesiste

Logo

Havadan azot elde eden endüstriyel bir tesiste sabit sıcaklıkta 5000 L hacimli bir tankta 1 atmosfer basıncındaki hava 20 atmosfer basınca getirildiğinde toplanan havanın hacmi kaç L olur?

 

Birçok alanda kullanılan oksijen azot elementleri havadan elde edilmektedir. Soluduğumuz havanın içerisinde %99’a varan oranlarda azot ve oksijen bulunmaktadır. Bilim adamları günümüze kadar bunları ayrıştıracak yöntemler üzerinde çalışmıştır. Şu an kullanılan yöntem ise claude(klod) adı verilen yöntemdir ve aşamaları şu şekildedir:

 

  • İlk aşamada belirli bir alana alınan hava atmosfer basıncının yaklaşık olarak 40 katı büyüklüğünde bir basınç ile sıkıştırılır.
  • Kullanılan aletlerde bulunan azot ünitesi yaklaşık -200 dereceye kadar soğutulur. Her maddenin yoğunlaşma ve kırağılaşma sıcaklıkları farklı olduğundan bu işlem sonucunda azot ve oksijen elementleri sıvı hale geçer. Karbondioksit ve su bileşikleri ise kırağılaşma olayı ile katı hale geçmiş olur. Bu katı maddeler sistemden ayrılır ve geriye yalnızca oksijen ve azot kalır.
  • Bu aşamada ise oksijen ve azot elementlerinin genleşmesine olanak tanınır.
  • Azot -196 derece kaynama noktasına sahipken oksijen -183 derecede kaynar. İki element aynı kaba alınarak -196 dereceye kadar soğutulur. Bu sıcaklığa ulaşıldığında azot kaynayarak gaz hale geçer ve oksijen sıvı halde kalmaya devam eder. Bu sayede her iki element de ayrılmış olur.

 

Yukarıda soruya göre sıcaklık sabit olarak belirtilmiştir. Bu sayede P.V=n.R.T formülünde n, R ve T ifadeleri sabit olarak kalır. Yalnızca basınç ve hacim değişikliği yapıldığından P1.V1=P2.V2 formülünü kullanarak sonuca kolaylıkla ulaşabiliriz.

İlk durumda 1 atm basınç ve 5000 L hacim

İkinci durumda ise 20 atm basınç x L hacim olarak alırsak;

1.5000=20.x ifadesini elde ederiz x ise buradan 250 L olarak bulunur.

YORUMLAR

BENZER YAZILAR
KPSS
KAMU PERSONEL
SEÇME SINAVI

03 Mart 2018

KPSS
SIKÇA SORULAN SORULAR
KATEGORİLER