Bu makale kimyada sıkıştırılabilirlik faktörünün ne olduğunu açıklamaktadır. Böylece sıkıştırılabilirlik faktörünü (formülü) nasıl hesaplayacağınızı öğreneceksiniz ve ayrıca herhangi bir gazın sıkıştırılabilirlik faktörünü kolayca bulabileceğiniz bir grafik görebileceksiniz.
Sıkıştırılabilirlik faktörü nedir?
Sıkıştırılabilirlik faktörü , gerçek bir gazın molar hacmi ile aynı sıcaklık ve basınçtaki ideal bir gazın hacmi arasındaki ilişkiyi gösteren bir katsayıdır. Başka bir deyişle sıkıştırılabilirlik faktörü, gerçek bir gazın ideal bir gazın davranışından sapmasını tanımlar.
Bu nedenle gerçek bir gazın ne kadar ideal bir gaz gibi davrandığını bilmek için sıkıştırılabilirlik faktörü kullanılır. Sıkıştırılabilirlik faktörünün değeri 1’e yakınsa gerçek gazın ideal gaz olarak kabul edilebileceği anlamına gelir.
İdeal gazlar için kimyasal yasaların büyük ölçüde basitleştirildiğine dikkat edin, dolayısıyla genellikle bir gazı ideal gaz olarak düşünebilmek isteriz.
Genel olarak sıkıştırılabilirlik faktörünün sembolü büyük harf Z’dir.
Sıkıştırılabilirlik faktörü formülü
Sıkıştırılabilirlik faktörü, gerçek bir gazın molar hacminin, karşılık gelen ideal gazın molar hacmine bölünmesine eşittir. Bu nedenle sıkıştırılabilirlik faktörünü hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:
İdeal bir gazın molar hacmi ideal gaz yasası kullanılarak hesaplanabilir, dolayısıyla yukarıdaki ifade aşağıdakine eşdeğerdir:
Altın:
-
sıkıştırılabilirlik faktörüdür.
-
gerçek gazın molar hacmidir.
-
karşılık gelen ideal gazın molar hacmidir.
-
basınçtır.
-
sıcaklıktır.
-
ideal gazların evrensel sabitidir.
Sıkıştırılabilirlik katsayısının birimi yoktur, çünkü aynı birimlere sahip olan ve dolayısıyla birbirini iptal eden iki niceliğe bölünerek hesaplanır.
Sıkıştırılabilirlik faktörünün değeri 1’e çok yakın olduğunda gerçek bir gazın ideal gaz olarak kabul edilebileceğini düşünüyoruz; genel olarak 0,95 ile 1,05 arasında değerler alıyoruz. Sıkıştırılabilirlik faktörünün 1’e eşit olması gazın ideal olduğu anlamına gelir, ancak pratikte mükemmel derecede ideal bir gaz yoktur.
Sıkıştırılabilirlik faktörü grafiği
Sıkıştırılabilirlik faktörü, indirgenmiş sıcaklık ve indirgenmiş basınç birbiriyle ilişkilidir. Spesifik olarak, gerçek bir gazın sıkıştırılabilirlik faktörü, indirgenmiş sıcaklığı ve basıncı biliniyorsa belirlenebilir.
Sıkıştırılabilirlik faktörünü bulmanızı sağlayan grafik aşağıdaki gibidir:
Sıkıştırılabilirlik faktörü grafiğini kullanmak için şu adımları izlemelisiniz:
- Gazın indirgenmiş basıncını ve indirgenmiş sıcaklığını hesaplayın. Bunu yapmak için aşağıdaki formülleri kullanmanız gerekir.
- Grafiği X ekseni boyunca indirgenmiş gaz basıncına eşdeğer çizgi boyunca çizin.
- İndirgenmiş gaz sıcaklığına karşılık gelen çizgiyi bulana kadar grafiği önceki satıra doğru hareket ettirin.
- Gazın sıkıştırılabilirlik faktörü, gazın indirgenmiş basıncı ile indirgenmiş sıcaklığının kesiştiği Y ekseninin değerine eşittir.
İndirgenmiş sıcaklık ve indirgenmiş basıncın, sıcaklık ve basıncın sırasıyla kritik sıcaklık ve kritik basınca bölünmesiyle hesaplandığına dikkat edin:
