Gaz Basıncı

 

Gazlarda sıvılar gibi akışkan olup temas ettikleri cisimlere basınç uygular. Gaz basıncı açık hava basıncı ve kapalı kaptaki gaz basıncı olmak üzere iki kısımda incelenir.

Açık Hava Basıncı(Atmosfer Basıncı)

Dünya’nın etrafını saran atmosfer tabakasındaki gazlar ağırlığından dolayı temas ettikleri tüm cisimler ve yüzeylere basınç uygular.Açık hava basıncını keşfeden bilim insanı Toriçelli‘dir. Toriçelli 1643 yılında yapmış olduğu çalışmalarla açık hava basıncını keşfetmiş ve basıncı ölçen “barometre” adlı basit bir alet  tasarlamıştır.

Açık hava basıncı ve Toriçelli deneyi nedir? - Fizik Dersi

Deniz seviyesin de ve 0 derece sıcaklıkta yapmış olduğu bu deneyde 1 metre uzunluğunda bir ucu açık cam boruyu civayla doldurup içerisinde civa dolu çanağa daldırmıştır. Bunun sonucunda cam borudaki civanın bir miktarının çanağa aktığını ancak belirli bir seviyeden sonra cam boruda kaldığını gözlemlemiştir. Bunun sebebinin civa dolu çanağa etki eden atmosfer basıncı olduğunu söylemiş ve deniz seviyesinde 0 derece sıcaklıkta atmosfer basıncının 76 cm civanın yaptığa basınca eşit olduğunu ifade ederek açık hava basıncının varlığını ispatlamıştır. Bu eşitliği 1atm=76 cm-hg olarak ifade etmiştir.

9.Sınıf Kimya - Gazlar

Cam borudaki h yüksekliğini etkileyen faktörleri ise şu şekilde sıralayabiliriz.

  • Kullanılan sıvının cinsi(yoğunluğu) değişirse h yüksekliği de değişir. Toriçelli su kullanarak yaptığı deneyde su yüksekliğinin 10 metreyi aştığını gözlemlemiştir. Bu sebeple sıvının yoğunluğu artarsa h yüksekliği azalmakta; sıvı yoğunluğu azalırsa cam borudaki h yüksekliği artmaktadır.
  • Cam borunun uç kısmında hava olması da h yüksekliğini etkiler. Eğer borunun ucunda hava varsa hava ağırlığından dolayı küçükte olsa bir basınç uygular ve h yüksekliği azalır.
  • Sıcaklığın değişmesi açık hava basıncını değiştirir. Sıcaklık artarsa tanecikler ısınıp genleşir ve havanın kaldırma kuvvetinin etkisiyle yukarıya doğru hareket etmeye başlar. Bu da ortamdaki tanecik sayısı ve yoğunluğunu azaltacağı için atmosfer basıncı azalır ve h yüksekliği de düşer. Sıcaklık düşerse büzülerek yoğunluğu artan tanecikler dibe çöker hava yoğunluğu basınç ve h yüksekliği artar.

Meteorolojiye Giriş - Meteoroloji Genel Müdürlüğü

  • Deniz seviyesinden yukarılara doğru çıkıldıkça havanın yoğunluğu azalır. Bu sebeple atmosfer basıncı ve h yüksekliği de azalır. Her 105 metrede basınç yaklaşık olarak 1 cm-Hg düşer.Açık Hava Basıncı Torricelli Deneyi konu anlatımı kısaca özet bilgi örnekleri Atmosfer

 

DİKKAT: Cam borunun şekli, incelik-kalınlığı, kaba daldırılma açısı ve çanaktaki civa miktarı h yükseliğini etkilemez.

Açık Hava Basıncı | Fizikbilimi.Gen.TR

Açık hava basıncının varlığı günlük hayattaki bazı basit örneklerle ispatlanabilir. Ayrıca günlük hayatta doğrudan açık hava basıncından yararlanılan bazı durumlar söz konusudur.

  • Pipetle sıvıların içilebilmesi
  • Ağzına kadar sıvı dolu bardağın hava almayacak şekilde kağıtla kapatılarak ters çevrildiğinde suyun yere dökülmemesi

Bardaktan Dökülmeyen Su… – Merakyum

  • Vantuzlarla cisimlerin cam vb. yüzeylere yapıştırılması
  • Damacana veya tulumbalardan suyun çekilmesi
  • Elektrik süpürgesinde süpürgenin içindeki havanın vakumlanmasıyla basınç farkı oluşturularak toz vb. cisimlerin süpürgenin içine dolması
  • Meyve suyu kutuları ya da içi boş bir kutunun içindeki hava boşaltıldığında kutunun içine doğru çökmesi
  • Damlalık ya da enjektörlerin içerisine sıvıların çekilmesi
  • İki ucu açık cam borunun suya daldırılıp bir ucu parmakla kapatıldığında cam borunun içindeki suyun dökülmemesi
  • Bazen çay tabağının bardak ile arasındaki hava boşaldığında tabağın bardağa yapışması
  • Tek tarafından küçük bir delik açılan içi sıvı dolu tenekeden sıvının dökülmemesi
  • İçi boş iki yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltıldığında kürelerin çok zor bir şekilde birbirinden ayrılması (Magdeburg deneyi)

Magdeburg Deneyi Tarihe Geçmişti | Magdeburg, Tarih

bu durumlara örnek olarak gösterilebilir.

DİKKAT: Açık hava basıncı insana her doğrultuda etki ederHava her 1cm ye 10N luk kuvvet uygular. Ortalama bir insan vücudunun yüz ölçümü 1,5 metre kare ise insan vücuduna etki eden havanın ağırlığı yaklaşık olarak 150 000 N olur. Ancak biz üzerimize etki eden bu büyük basıncı hiçbir şekilde hissetmeyiz çünkü vücudumuzda bu basınca eşit büyüklükte ve zıt yönde bir basınç uygular ve net kuvvet sıfır olur.

Ayrıca yükseklere çıkıldığında atmosfer basıncı azaldığı için vücudumuzda iç basıncını azaltarak basıncı dengeler. Bunu kulaklarımızda hissederiz bazı kişilerde de burunda kanama görülebilir.

Kapalı Kaptaki Gaz Basıncı

Kapalı kap içerisinde bulunan gaz tanecikleri hareket ederken kabın kenarlarına çarparak basınç oluşturur. Kapalı kaplardaki gazın basıncı “Manometre” ile ölçülür.

Gaz basıncı | Fizikbilimi.Gen.TR

Kapalı kaplardaki gaz basıncı taneciklerin birim zamanda kabın kenarlarına yapmış olduğu çarpma sayısına bağlıdır. Birim zamanda meydana gelen çarpma sayısı artarsa basınçta artar, çarpma sayısı azalırsa basınçta azalır.

Gaz basıncı nedir? Nelere bağlıdır? Örnekler - Fizik Dersi

Kapalı kaplardaki gaz basıncı şu faktörlere bağlı olarak değişir:

  • Kaba daha fazla gaz taneciği ilave edilirse daha çok çarpma meydana geleceği için basınç artar, tanecik sayısı azalırsa basınç azalır.
  • Kabın sıcaklığı artırılırsa taneciklerin hareket enerjisi artar ve tanecikler daha hızlı hareket edip kenarlara daha fazla çarpacağı için basınç artar.
  • Gazlar sıkıştırılabilir özellikte maddelerdir. Bu sebeple bir gaz daha küçük bir kaba konulduğunda birim zamandaki çarpma sayısı ve basınç artar, daha geniş bir kaba konulduğunda ise çarpma sayısı azalacağı için basınç azalır.

Esnek Cisimler

Balon gibi esnek cisimlerde balonun içindeki gaz basıncı balonun bulunduğu ortamdaki dış basınca eşittir.

Basınç ve Basınç Kuvveti Fizik Tyt Konu Anlatımı Kısaca

Eğer balon hava ortamında bulunuyor ve yukarılara doğru çıkartılıyor ise dış ortamdaki  atmosfer basıncı azalacağı için balonda basıncını azaltmak için hacmini artırır ve şişer. Örneğin içerisinde helyum gazı bulunan balon serbest bırakıldığında havanın kaldırma kuvvetinin etkisiyle yukarıya doğru hareket eder. Balon basıncını azaltmak için sürekli şişer ve esneklik sınırı aşıldığında iç basınç dış basıncı yener ve balon patlar.

Eğer balon bir iple su içerisine bağlanmış ise su seviyesi arttığında balona etki eden sıvı basıncı artacağı için balonda basıncını artırmak için hacmini azaltarak küçülür.Eğer balonun üzerinde kalan sıvının yüksekliği azalırsa sıvı basıncı azalacağı için balonda hacmini artırarak basıncını azaltır.

Sürtünmesiz hareketli pistonlarda da iç basınç dış ortamdaki basınca eşittir.Dışarıdaki basınç değişirse piston hareket ederek kabın içindeki basıncı dış basınca eşitler.

Kimya bir deniz, fikirleriniz gibi..: GAZLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

Gazlar yüksek basınç altında sıvılaşır ve kapalı kap içerisinde sıvı olarak muhafaza edilebilir. Bu gazlar yüksek basınçtan alçak basınca geçerken tekrar gaz hale geçerler. Oksijen, yangın ve mutfak tüplerinde, parfüm şişelerinde gazlar sıvılaştırılıp depolanır. Arabaların hava yastıklarında, araçların lastikleri içerisinde ve toplarda ise yine gazların sıkıştırılabilme özelliğinden yararlanılır.

Hazırlayan:Serkan BOLCA-Fen Bilimleri Öğretmeni

Bir cevap yazın