SINIFÖĞRETMENİM.COM

Okul Öncesi, İlkokul, Ortaokul, Lise Tüm Dersler © 2017 Üyelik Gerektirmez


Gazların Basıncı

Denizde ya da havuzda yüzerken su altına doğru dalış yaptığımızda suyun üzerimize yaptığı basmcı hissederiz. Dünya üzerinde yaşamımıza devam ederken bir gaz karışımı olan havanın da acaba basıncım hissedebiliyor muyuz? Onlarca metre kalınlığında bir gaz tabakası hâlinde Dünya'mızı saran atmosferin en alt kısmında bulunduğumuz hâlde bu basmcı neden hissetmediğimizi hiç düşündünüz mü?

Dünya’yı saran atmosfer (hava tabakası) birçok gazm bir araya gelmesiyle oluşmuştur. Atmosferdeki gazm %78’ ini azot, %21’ ini oksijen, %1’ini karbondioksit, su suhan ve diğer gazlar oluşturur. Gazlardan oluşan hava hem yerküreye hem de kendi içindeki tüm cisimlere, moleküllerinin ağırlığı ve hareketi ile bir basınç uygular. Atmosferin uyguladığı bu basmca açık hava basmcı veya atmosfer basmcı denir.

Deniz seviyesinde bulunan bir insanın vücudunun 1 cm2 sine yaklaşık 10 N’ luk bir kuvvet etki eder. Bir insanın ortalama vücut alanı 1,5 m2 olarak düşünülürse havanın insan vücuduna 150 000 N* luk kuvvet uyguladığı görülür. Yani bir insanın üzerine yaklaşık 15 otomobilin ağırlığı biner, insanların bu ağırlığı hissetmemelerinin sebebi vücut iç basıncımızın (hem kan basmcı, hem lenf basıncı, hem de vücut boşluklarındaki havanın basmcı) açık hava basıncını dengelemesidir. Benzer sebepten ötürü uzayda vücut içi sıvı basıncımızı dengeleyecek bir hava basıncı bulunmadığından uzaya çıkan insanlar basmç dengeleyici elbiseler giymek zorundadır.

Açık hava basıncının değeri konusunu merak eden bilim insanları bu değeri bulabilmek için çeşitli inceleme ve araştırmalar yapmışlardır.

1644 yılında Torricelli, açık hava basıncım araştırırken Florence (Horansa) eyaletinde deniz seviyesinde, 0 °C' ta, yaklaşık 1 m uzunluğunda ve bir ucu kapak olan cam boruyu tamamen cıva ile doldurur. Borunun açık ağzım parmağı ile kapatarak cıva çanağına ters daldırır ve parmağım çeker. Borudaki cıvanın bir kısmının çanağa boşaldığım ve bir süre sonra cıva seviyesinin 76 cm’ de dengede kaldığım gözler. Bu çalışma sonucunda deniz seviyesinde 0 °C' tâki açık hava basıncının 76 cm ava basıncı olduğunu ifade eder. Aynı deneyin değişik kesitteki borularla veya bu boruların değişik açılarla yerleştirilerek yapılması durumunda da borudaki cıva seviyesinin yine 76 cm olduğu gözlenir. Bir diğer ifade ile ava yüzeyine açık hava molekünerinin yaptığı basınç değeri, boru içindeki cıvanın 76 cm seviyesinde yaptığı basmç değerine eşittir.

Hava basmanın etkisini göstermek amacıyla Otto Von Guenike (Otto Fon Gürrik); doğduğu kent olan Magdeburg’ta belediye başkankğı yaptiğı sırada daha sonra “Magdeburg Yarım Küreleri” olarak adlandırılan metal küreler ile 1654 yıknda bir deney yapar. Metal olan iki büyük yarım küre birleştirilip bu kürelerin içindeki hava boşaltılır. Daha sonra, oluşan vakum küreye çok sayıda at koşularak yanm küreler birbirinden ayrılmaya çakşıkr. Ancak bütün uğraşlara rağmen küreler birbirinden ayrılmaz. Bunu sağlayan etki kürenin dışından etki eden açık hava basmadır. Yapıldığı yerden dolayı bu deneye bilim çevreleri tarafından “Magdeburg Deneyi” de denilmektedir.

Kapalı bir kaptaki gazın basıncı, kabın içerisindeki her noktada aynıdır. Bunu şişirilen bir topun her tarafının aynı anda hareketlenmesinden anlayabiliriz. Topu şişirmek amacıyla kullanılan bir pompanın pistonu itildiğinde pompanın haznesinde biriken hava, pompanın pistonunun ucunda bulunan hortum yardımıyla yüksek bir basınçla topun içine iletilir. Pompalama nedeniyle top içinde oluşan basınç, açık hava basıncından büyük olduğundan top şişer.

Hava basıncının etkisini pet şişeler üzerinde de rahatlıkla gözlemleyebiliriz. Pet şişenin içindeki ve dışındaki gaz basmcı birbirine eşit olmalıdır. Eğer pet şişe içindeki gaz herhangi bir metot yardımıyla boşaltılıp pet şişenin kapağı sıkıca kapatılırsa pet şişenin iç basıncıyla açık hava basıncı arasındaki denge bozulur, tç basınç değeri dışarıya göre daha az olan pet şişede dengenin tekrar sağlanabilmesi için pet şişenin daha küçük bir hacme sahip olması gerekir. Böylece kutu dışındaki açık hava basmcı kutunun iç basıncından yüksek olacağından pet şişenin iç basmcı dışındaki basmca eşit bir iç basmç oluşuncaya dek büzüşür.

Bütün bu anlatılanlar doğrultusunda açık hava basıncının bazı özellikleri kısaca aşağıdaki gibi verilebilir:

Sıvı yükseldiği borunun kesit alanına ya da şekline bağlı olmadığı gibi borunun dik ya da eğik durmasına göre de değişmez.

Açık hava basıncı sıvının cinsine, havanın sıcaklığına, havanın nemli ya da rüzgârlı olmasına göre değişebilir.

Atmosfer basmcı, deniz seviyesinden yükseklere doğru çıkıldıkça azalır.

Bu azalma miktarı ilk 500 m için her 105 m’de 1 cm - civa olacak şekildedir.

Açık hava basıncım barometre ile ölçeriz. Barometreler özelliklerine göre sifonlu ya da metal olmak üzere ikiye ayrılır. Yukarıda anlattığımız Torricelli’nin deneyinde açık hava basıncını ölçmek için kullandığı düzenek basit ama hassas bir sifonlu barometredir.

Kapalı kaplarda bulunan gazların basmcı ise manometre denilen araçlar yardımı ile ölçülebilir.

Günlük hayatımızda özellikle gazların itici etkisinden yararlanılarak çalışan aletlerin kullanımı giderek yaygınlaşmaya başlamış ve bu aletlerin kullanım alanları giderek artarak çeşitlilik kazanmıştır. Bu kullanım alanlarından bazıları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Gazlar yüksek basınca dayanıklı çelik kaplar içerisinde sıvılaştırılmış olarak depolanır. Bu kapların vanaları ihtiyaç duyulup açıldığında yüksek basınçtan kurtulan sıvı, gaz hâline geçer. Hastanelerde kullanılan oksijen tüpleri, evlerimizde kullandığımız LPG ve yangın söndürme tüpleri buna örnektir.

 

Pipet yardımıyla bir şeyler içerken de açık hava basıncından yararlanırız. Pipetin içerisindeki havayı ciğerlerimize çekerken pipet içindeki basmç azalmış olur, içtiğimiz sıvıya etki eden açık hava basmcı pipet içindeki basmç değerinden fazla olduğunda sıvı yükselerek basınçlar arası denge kurulmaya çalışılır. Böylece sıvının rahatlıkla içilmesi sağlanmış olur

Elektrikli süpürgenin içindeki hava süpürge motoruyla emilir ve süpürge içinde düşük basınçlı bir ortam oluşturulur. İç ve dış basınç dengesi bozularak süpürge içinde düşük basınçlı bir alan oluşarak toz ve kir bu düşük basınçlı bölgeye doğru çekilir. Süpürgenin torbasında toplanan toz ve kir sayesinde hem daha rahat hem de daha sağlıklı olarak evimizin temizliğini yapmış oluruz.

Bütün bunlara de olarak deodorantlar, traş köpükleri, bisiklet pompalan gibi günlük hayatta kullandığımızpek çok araç ve gereçte yine gazların itici etkisinden yararlanılmaktadır.


Benzer İçerikler:

Çocuk Oyunları

Reklam
Şu anda 1431 ziyaretçi çevrimiçi
Reklam