Gazlar da ağırlıklara sahip olduklarından basınç yaparlar. İçinde yaşadığımız atmosfer (açık hava) büyük bir basınç yapar. Fakat biz bu basıncı hissetmeyiz. Zira, dıştan yapılan bu basıncı içimize çektiğimiz gene aynı gaz (hava) basıncı ile dengeleriz. Dıştaki basıncın azalması (yükseklere çıkıldıkça) içimizdeki basıncı fazlalaştıracağından damar çatlamaları ve kanamalar sonucu ölümler olabilir.
Gazların basıncını ölçmeye yarayan aletlere Manometre denir. Manometreler kapalı yerlerdeki gazların basıncını ölçmek için kullanılır. Manometreleri iki bölümde inceleyebiliriz.
1. Açık manometreler
2. Kapalı manometreler
1. AÇIK HAVA BASINCI VE ÖLÇÜLMESİ
Dünyanın çevresinde hava katmanı bulunur. Bu hava katmanının kalınlığı 10000 km kadardır. Bu hava katmanına Atmosfer denir.
Atmosfer, çoğu azot ve oksijenden oluşan bir gaz karışımıdır. Havanın hacimce % 21`i oksijen, % 78`i azottur. Havanın geri kalan kısmı neon, argon, gibi gazlar ile karbondioksit ve su buharından oluşur. Havanın özellikleri her yerinde aynı değildir. Havanın yoğunluğu yer kabuğuna yakın yerlerde fazladır. Yükseklere çıkıldıkça yoğunluk azalır. Havanın yaklaşık % 50`si deniz yüzeyi ile 600 m yükseklikte bulunur.
Hava dünyayı bir örtü ile çevreler. Biz, bu kalın hava katmanının altında yaşamaktayız.
Ağzı kağıt parçası ile kapatılmış su dolu bardak ters çevrildiğinde içindeki suyun akmadığını görürüz. Bunun nedeni, kağıdı aşağıdan yukarıya doğru iten ve suyun basıncından büyük olması gereken açık hava basıncıdır.
Açık hava temas ettiği yüzeylere basınç yapar. 1654`te Almanya`da Magdeburg ağızları birbirine gelecek şekilde tutulmuş iki küçük metal yarım kürenin içindeki havayı, bir hava boşaltma tulumbası ile boşalttı. Küreleri birbirinden ayırmaya 16 atın gücü yetmedi.
Su gibi hava da basıncı her doğrultuda iletir.
AÇIK HAVA BASINCININ ÖLÇÜLMESİ:
Televizyonlarda, gazetelerde, (alçak basınç) ve (yüksek basınç) alanlarını gösteren haritalar görmüşsünüzdür. Hava tahmininde, hava basıncını dengeleyen sıvı sütununun yüksekliği ölçülür. Hava basıncı yaklaşık 10 m yüksekliğindeki suyun basıncına eşittir.
Deniz seviyesinde hava basıncı yaklaşık 76 cm hg`dir.
Üstteki şekilde yukarıya doğru çıkıldıkça basıncın değişimi gösterilmiştir. Bu basınçlar dağcılar, pilotlar tarafından metal barometre kullanılarak ölçülmüştür. Yağmurlu yada karlı bir günde hava basıncı, kuru bir güne göre ,daha düşüktür.
Barometre; açık hava basıncını ölçen araçlara Barometre denir.
Cıvalı barometre; Toriçelli deneyinde kullanılan cam boru, cıva çanağı ve cıvadan oluşan araçtır.
Altimetre; Açık hava basıncı yükseklikle değişir. Hassas bir metal barometre açık hava basıncı yanında yüksekliği de ölçebilir. Altimetre yüksekliği ölçer.
Metal barometre; kutunun üzerine tutturulmuş ibre, hava basıncının kutuyu içe doğru itmesiyle hareket ederek basıncı gösterir.
Lastik pompalar; lastik pompalar açık hava basıncının etkisiyle çalışır.
TORİÇELLİ DENEYİ: Normal şartlarda (0 C ve denizden yükseklik sıfır) bir ucu kapalı 1 m uzunlunda cam boruyu cıva ile doldurarak ters çevirip cıva ile dolu çanağa batırıyor. Civanın çanağa tamamen boşalmamasının nedeni açık hava basıncının borudaki basıncı dengelemesidir. Buna göre cıva yüksekliği borunun genişliği ile ilgili değildir.
KAPALI KAPLARDAKİ GAZLARIN BASINCI
Gazlar konuldukları kabın şeklini alır ve hacmini doldurur. Gazlar, sıkıştırabilme özelliğinden yararlanılarak basınç altında çok küçük hacimlere sığdırılabilir.
Gaz molekülleri her yönde serbestçe hareket eder. Kapalı bir kabın içinde bulunan gaz molekülleri ,birbirlerine ve kabın iç yüzeylerine çarpar.
Basınç altında saklanan gazlar kullanılırken, depo edilen kaptan ihtiyaca göre kontrollü alınır.
Kapalı kaplardaki gazların basıncı ,gazın hacmini azaltarak yada arttırarak değiştirebilir.
Hareketli pistonla kapatılmış hava dolu silindir şeklinde bir kap düşünelim. Pistonu ittiğimizde silindir içindeki hava moleküllerinin sayısı değişmez; ama moleküller daha küçük bir hacme sıkıştırılır. Moleküller kabın iç yüzeylerine daha seyrek çarpar ve yaptıkları basınç azalır.
Kapalı kaplardaki gazların basıncı gaz ısıtılarak veya soğutularak değiştirilebilir. Gazların basıncını ölçmek için manometreler kullanılır. Kapalı uçlu manometre, içinde bir miktar cıva olan, bir ucu kapalı, U şeklinde bir tüptür. Manometreye bağlı gaz kabında basınç arttığında, cıva, diğer kolda yükselir.
Açık uçlu manometrede gaz basıncının belirlenmesi biraz daha farklıdır. Bu amaçla açık manometre uca etki eden hava basıncı (Po), barometreden okunur. Kapalı kaplardaki gaz basıncı; Sıcaklık ve hacim sabit ise ,molekül sayısı ile doğru orantılıdır. Sıcaklık ve molekül sayısı sabit ise , hacim ile basınç ters orantılıdır. Basınç sıcaklık ile doğru orantılıdır
Yukarıdaki üç özellik bir arada değerlendirilirse; PV = NRT olur.
P = Basınç, N = Molekül sayısı, T = Sıcaklık, V = Hacim, R = Gaz sabiti
BOYLE-MARİOTLE KANUNU
Kapalı kaplardaki gazların sıcaklıkları sabit tutulmak şartı ile her durum İçin hacimleriyle basınçlarının çarpımı sabittir.
t0 = Sıcaklık, P = Basınç, N = Molekül sayısı, V = Hacim
P1V1 = P2V2 = P3V3 = PnVn = sabit
Kapalı kaplardaki gazların sıcaklıkları sabit kalmak şartıyla hacimleriyle basınçları ters orantılıdır.
CHARLES KANUNU :
Kapalı kaplardaki gazların basınçları sabit tutulmak şartı ile her durum için hacimlerin sıcaklıklarına oranı sabittir.
GAY-LUSSAC KANUNU
Kapalı kaplardaki gazların hacimleri sabit tutulmak şartı ile, her durum için basınçlarının sıcaklıklarına oranı sabittir.
P1 = P2 = Pn = sabit
P1V1 = P2V2 = PnVn
HACİM BASINÇ İLİŞKİSİ
Sıcaklık sabit kalmak koşuluyla herhangi bir gazın hacmi ile basıncı arasındaki ilişki plastik bir enjektörle anlaşılır. Enjektörün ucu baş parmakla kapatılarak piston ileriye doğru itilir .Hacim küçüldükçe içerideki havanın basıncı artar. Sabit sıcaklıkta hacim ile basınç arasındaki ilişkiyi biliyoruz.
Boyle-Maritto Yasasına göre, kapalı kaptaki bir gazın sıcaklığı sabit tutulduğunda , hacmi ile basıncının çarpımı sabittir.
Bir gazın sıcaklığı sabit tutularak hacmi değiştirildiğinde, gazın ilk durumdaki hacim basınç çarpımı, ikinci durumdaki hacim basınç çarpımına eşittir. Sabit sıcaklıkta hacmi küçülen gazın basıncı artar.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |