Gazların basıncı - Gazların basıncından nasıl faydalanırız?
Gazların Basıncı
Hava hem yerküreye hem de kendi içindeki bütün cisimlere, moleküllerinin ağırlığı ve hareketi nedeniyle bir kuvvet uygular. Bu kuvvetin birim yüzey alanına düşen payına "açık hava basıncı" veya "atmosfer basıncı" denir.
Hava her cm2'ye yaklaşık 10 N'luk kuvvet uygular. İnsan vücudunun ortalama yüzey alanı 1,5 m2=15000 cm2 olarak kabul edilirse bir kişi üzerine, toplam 150.000 N'luk kuvvet etki eder. Yaklaşık 15 adet binek arabasının ağırlığına eşit olan bu etkinin oluşturduğu basınç vücut içi sıvı basıncı tarafından dengelenir ve bu yüzden hissedilmez.
1664 yılında, hava basıncının etkisini göstermek amacıyla Otto Von Guerrike (Otto Fon Gürrik) tarafından, Magdeburg Yarım Küreleri olarak anılan bir deney yapılır. Metal olan iki büyük yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltılır. Daha sonra, oluşan vakum küreye çok sayıda at koşularak yarım küreler birbirinden ayrılmaya çalışılır ama küreler birbirinden ayrılmaz, işte bunu sağlayan etki, kürenin dışındaki hava basıncıdır.
Kapalı bir kaptaki gazın basıncı, kabın içerisindeki her noktada aynıdır. Bunu şişirilen bir topun her tarafının aynı anda hareketlenmesinden veya şişirilmiş bir bisiklet tekerleğinin düzgün görünmesinden anlayabiliriz. Tekerleği şişirmek için bir bisiklet pompasının pistonu itildiğinde pompa silindiri içerisinde oluşan yüksek basınçlı hava, hortum yoluyla bisiklet tekerleğine aynen iletilir. Tekerleğin pompalama sonucunda bir süre sonra şişmesi tekerlek içerisindeki basıncın açık hava basıncından büyük olmasındandır.
Torricelli (Toriçelli) adlı bilim insanı açık hava basıncını araştırırken deniz seviyesinde, 0 °C'ta, yaklaşık 1 m uzunluğunda ve bir ucu kapalı olan cam boruyu tamamen cıva ile doldurur. Borunun açık ağzını parmağı ile kapatarak cıva çanağına ters daldırır ve parmağını çeker. Borudaki cıvanın bir kısmının çanağa boşaldığını ve bir süre sonra cıva seviyesinin 76 cm'de dengede kaldığını gözler. Bu çalışma sonucunda deniz seviyesinde 0 °C'taki açık hava basıncının 76 cm cıva basıncı olduğunu ifade eder. Aynı deneyin değişik kesitteki borularla veya bu boruların değişik açılarla yerleştirilerek yapılması durumunda da borudaki ova seviyesinin yine 76 cm olduğu gözlenir.
Torricelli'nin açık hava basıncını ölçmek için yaptığı bu düzenek basit ama hassas bir barometredir.
Cıvanın sudan 13,6 kat daha yoğun olduğunu göz önüne alırsak Toriçelli deneyinin su ile yapılması durumunda kullanacağımız borunun 10,5 metre olması gerekirdi.
Kapalı bir kaptaki basıncı ölçmek için ise manometre adı verilen aletler kullanılır. Aşağıda otomobil lastiklerinin basıncını ölçmede kullanılan bir manometre ve bu manometrenin iç yapısı görülmektedir.
Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça havanın yoğunluğu azalır. Bu yüzden hava basına yavaş yavaş düşen Buna karşılık suyun yoğunluğu, havanın yoğunluğundan yaklaşık 1000 kat büyük olduğu için denizin derinliklerine inildikçe su basıncı hızlı bir şekilde artar.
Gazların basıncından birçok alanda yararlanırız.
• Gazlar yüksek basınca dayanıklı çelik kaplar içerisinde sıvılaştırılmış olarak depolanır. İhtiyaç duyulduğunda bu kapların vanaları açılır. Yüksek basınçtan kurtulan sıvı, gaz hâline geçer. Hastanelerde kullanılan oksijen tüpleri, evlerimizde kullandığımız LPG ve yangın söndürme tüpleri buna örnektir,
• Pipetle bir şeyler içerken açık hava basıncından yararlanırız. Pipetin içerisindeki havayı ciğerlerimize çekerken pipet içindeki basınç azalmış olur. içtiğimiz sıvıya etki eden açık hava basıncı sıvının yükselmesini sağlar.
• Elektrikli süpürgenin içindeki hava süpürge motoruyla emilir ve düşük basınçlı bir ortam oluşturulur. Toz ve kir bu düşük basınçlı bölgeye kayar. Süpürgenin torbası tozu durdururken havanın geçmesine izin verir.
Gazların Basıncı
Hava hem yerküreye hem de kendi içindeki bütün cisimlere, moleküllerinin ağırlığı ve hareketi nedeniyle bir kuvvet uygular. Bu kuvvetin birim yüzey alanına düşen payına "açık hava basıncı" veya "atmosfer basıncı" denir.
Hava her cm2'ye yaklaşık 10 N'luk kuvvet uygular. İnsan vücudunun ortalama yüzey alanı 1,5 m2=15000 cm2 olarak kabul edilirse bir kişi üzerine, toplam 150.000 N'luk kuvvet etki eder. Yaklaşık 15 adet binek arabasının ağırlığına eşit olan bu etkinin oluşturduğu basınç vücut içi sıvı basıncı tarafından dengelenir ve bu yüzden hissedilmez.
1664 yılında, hava basıncının etkisini göstermek amacıyla Otto Von Guerrike (Otto Fon Gürrik) tarafından, Magdeburg Yarım Küreleri olarak anılan bir deney yapılır. Metal olan iki büyük yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltılır. Daha sonra, oluşan vakum küreye çok sayıda at koşularak yarım küreler birbirinden ayrılmaya çalışılır ama küreler birbirinden ayrılmaz, işte bunu sağlayan etki, kürenin dışındaki hava basıncıdır.
Kapalı bir kaptaki gazın basıncı, kabın içerisindeki her noktada aynıdır. Bunu şişirilen bir topun her tarafının aynı anda hareketlenmesinden veya şişirilmiş bir bisiklet tekerleğinin düzgün görünmesinden anlayabiliriz. Tekerleği şişirmek için bir bisiklet pompasının pistonu itildiğinde pompa silindiri içerisinde oluşan yüksek basınçlı hava, hortum yoluyla bisiklet tekerleğine aynen iletilir. Tekerleğin pompalama sonucunda bir süre sonra şişmesi tekerlek içerisindeki basıncın açık hava basıncından büyük olmasındandır.
Torricelli (Toriçelli) adlı bilim insanı açık hava basıncını araştırırken deniz seviyesinde, 0 °C'ta, yaklaşık 1 m uzunluğunda ve bir ucu kapalı olan cam boruyu tamamen cıva ile doldurur. Borunun açık ağzını parmağı ile kapatarak cıva çanağına ters daldırır ve parmağını çeker. Borudaki cıvanın bir kısmının çanağa boşaldığını ve bir süre sonra cıva seviyesinin 76 cm'de dengede kaldığını gözler. Bu çalışma sonucunda deniz seviyesinde 0 °C'taki açık hava basıncının 76 cm cıva basıncı olduğunu ifade eder. Aynı deneyin değişik kesitteki borularla veya bu boruların değişik açılarla yerleştirilerek yapılması durumunda da borudaki ova seviyesinin yine 76 cm olduğu gözlenir.
Torricelli'nin açık hava basıncını ölçmek için yaptığı bu düzenek basit ama hassas bir barometredir.
Cıvanın sudan 13,6 kat daha yoğun olduğunu göz önüne alırsak Toriçelli deneyinin su ile yapılması durumunda kullanacağımız borunun 10,5 metre olması gerekirdi.
Kapalı bir kaptaki basıncı ölçmek için ise manometre adı verilen aletler kullanılır. Aşağıda otomobil lastiklerinin basıncını ölçmede kullanılan bir manometre ve bu manometrenin iç yapısı görülmektedir.
Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça havanın yoğunluğu azalır. Bu yüzden hava basına yavaş yavaş düşen Buna karşılık suyun yoğunluğu, havanın yoğunluğundan yaklaşık 1000 kat büyük olduğu için denizin derinliklerine inildikçe su basıncı hızlı bir şekilde artar.
Gazların basıncından birçok alanda yararlanırız.
• Gazlar yüksek basınca dayanıklı çelik kaplar içerisinde sıvılaştırılmış olarak depolanır. İhtiyaç duyulduğunda bu kapların vanaları açılır. Yüksek basınçtan kurtulan sıvı, gaz hâline geçer. Hastanelerde kullanılan oksijen tüpleri, evlerimizde kullandığımız LPG ve yangın söndürme tüpleri buna örnektir,
• Pipetle bir şeyler içerken açık hava basıncından yararlanırız. Pipetin içerisindeki havayı ciğerlerimize çekerken pipet içindeki basınç azalmış olur. içtiğimiz sıvıya etki eden açık hava basıncı sıvının yükselmesini sağlar.
• Elektrikli süpürgenin içindeki hava süpürge motoruyla emilir ve düşük basınçlı bir ortam oluşturulur. Toz ve kir bu düşük basınçlı bölgeye kayar. Süpürgenin torbası tozu durdururken havanın geçmesine izin verir.