Sabit hacimli kapta 27 o Cʼta 1 atm basınca sahip SO2 gazının basıncını 4 atm yapmak için sıcaklık kaç o C’a çıkarılmalıdır?
Sorumuzun çözümüne geçmeden önce SO2 gazı hakkında birkaç bilgi verelim. Kükürt dioksit olarak adlandırılan SO2 bileşiği 2 adet oksijen ve 1 adet kükürt elementlerinin kovalent bağ ile bir araya gelmesi sonucu oluşan polar bir yapıdır. Daha çok şeker endüstrisinde kullanılan bileşik, kömür ve fueloil gibi içerisinde kükürt barındıran fosil yakıtların yanması sonucunda ya da metal eritme işlemleri sonucunda oluşur. Asit yağmurları ve hava kirliliğinin oluşmasına sebep olan en önemli gaz kükürt dioksit olarak bilinmektedir. Özellikle astım hastası ve çocuklarda göğüs sıkışması ve hırıltımı solunum gibi sonuçlara sebep olan bu gaz solunum yollarını direk olarak etkilendiğinden oldukça zararlı bir yapıya sahiptir.
Uzun bir süre bu gaza maruz kalmak kalp rahatsızlarının ilerlemesine, solunum hastalıklarına ve akciğerlerin zarar görmesine sebep olmaktadır. Sanayi atıkları sonucunda havaya salınan gaz bitkilerin yeterli olmaması durumunda doğayı oldukça olumsuz etkileyebilmektedir.
Sülfürik asit üretiminde kullanılan kükürt dioksit şaraplarda ve meyvelerde mikrop öldürücü, koruyucu olarak da kullanılmaktadır. Evlerimize kullandığımız buzdolaplarında soğutucu olarak, kağıt sanayisinde beyazlatıcı olarak ve laboratuvar deneylerinde tuzları çözmek amacıyla kullanılmaktadır.
Soruda verilen ifadede hacim sabit olarak verilmiştir. 20 C derecede 1 atm basınca sahip olan gazımızın basıncını 4 atm yapmak için sıcaklık kaç dereceye çıkarılması gerektiği soruluyor. PV=n.R.T bağlantısında basınç ve sıcaklık doğru bir orantıya sahiptir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta ise sıcaklık birimini Kelvin olarak almaktır.
27+273 işlemi sonucu ilk sıcaklık 300 Kelvin bulunur, basınç ise 1 atmdir.
İkinci ifadede 4 atm basınç için doğru orantı kurulduğunda 1200 Kelvin sıcaklık olması gerekir. Bu değer de 927 C dereceye eşittir.