Cevap :
SIVILARDA BASINÇ:
Bir kaptaki sıvı ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın her noktasına basınç uygular.
Sıvı içindeki herhangi bir noktadaki sıvı basıncı;
1. Sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır.
2. Sıvının üst yüzeyine olan uzaklıkla doğru orantılıdır.
3. Sıvının derinliği aynı kalmak şartıyla kabın şekline ve içindeki sıvı miktarına bağlı değildir.
Sıvı basınç kuvveti (F): Bir sıvının ağırlığı nedeniyle içinde bulunduğu kabın herhangi bir yüzeyinin tamamına uyguladığı dik kuvvete sıvı basınç kuvveti denir. Bu kuvvet;
F=h.d.S
bağıntısı ile bulunur. Burada;
h: ilgili yüzeyin orta noktasının sıvının üst yüzeyine uzaklığı
d: sıvının özkütlesi
S: ilgili yüzeyin alanıdır.
Şekildeki gibi bir kap içinde h yüksekliğinde d özkütleli sıvı varsa S1, S2, S3 yüzeylerine etkiyen sıvı basınç kuvvetleri;
F1=h×d×S1
F2=h2×d×S2=h/2×d×S2
F3=h2×d×S3=h/2×d×S3 olur
Pascal Prensibi: Sıvılar basıncı aynen her doğrultuda iletirler. Sadece doğrultu ve yönünü değiştirirler. Bundan yararlanarak su cenderesi, hidrolik fren... gibi sistemler yapılabilir.
Şekildeki su cenderesinde basıncın etki yüzeyi değiştirilerek istenilen büyüklükte basınç elde edilebilir.
’dir. F kuvvetinin yaptığı basınç her noktaya aynen iletileceğinden, P1=P2 den F1/S1=F2/S2 olur.
GAZLARDA BASINÇ:
Açık hava basıncı (P0): Atmosfer adını verdiğimiz ve kalınlığı kilometreleri bulan hava yerküreyi kuşatmaktadır. Açık hava hem yeryüzüne hem de içerisinde bulunan bütün yüzeylere ağırlığı nedeniyle bir kuvvet uygular. Bu kuvvetin yüzeyin birim alanına düşen kısmına açık hava basıncı yada atmosfer basıncı denir.
Toriçelli deneyi:
Toriçelli 80-90cm uzunluğunda bir cam boru alarak tamamen civa ile doldurmuştur. Daha sonra civa dolu cam boruyu ters çevirerek, içerisinde civa bulunan civa kabına koyduktan sonra burudaki civanın bir kısmının civa kabına boşaldığını ve 76cm yüksekliğini alacak şekilde dengede kaldığını gözlemiştir. Civanın tamamen boşalmamasının sebebi, açık hava basıncının borudaki civa basıncını dengelemesidir. Yani borudaki civa(sıvı) basıncı kaptaki civanın üst yüzeyine etkiyen açık hava basıncına eşittir. Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve sonucun değişmediğini gözlemiştir. O halde civa yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir. Toriçelli bu deneyi deniz kıyısında ve sıcaklığın 0°C olduğu bir günde yapmıştır.
Civanın özağırlığı 13.6 olduğundan borudaki sıvı basıncı(ki bu basınç açık hava basıncına eşittir);
P0=h×d=1Atm olur.
Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir. Barometredeki civa seviyesi her 10.5m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer. Bundan yararlanarak rakım ölçülür.
Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı: Sıvılar gibi gazlarda içinde bulundukları kabın çeperlerine basınç uygularlar. Bu basınç gaz moleküllerinin hareketinden ileri gelir. Kapalı bir kapta bulunan gaz basıncı;
1. Hacimle ters orantılıdır. Sıcaklık sabit kalmak şartıyla hacim azaldıkça basınç artar.
2. Hacim sabit kalmak şartıyla, sıcaklık arttıkça basınç artar.
3. Molekül sayısı ile doğru orantılıdır. Hacim sabit iken molekül sayısı arttıkça basınç artar.
Bu üç madde ideal gaz denklemi ile ifade edilir;
P.V=n.R.T
P: basınç V: hacim
n: molekül sayısı R: genel gaz sabiti
T: sıcaklık(T=273+t°C)
azların Basıncı
Yüzerken suyun vücudumuza uyguladığı basınca benzer olarak hava da bedenimize bir basınç uygulamaktadır. Bunu daha iyi anlayabilmek için havadan oluşan bir denizin dibinde yaşadığımızı düşünebilirsiniz. Tıpkı suyun içindeki nesnelere basınç uygulamasında olduğu gibi hava da içindeki nesnelere basınç uygulamaktadır.
Hava basıncının etkisini pet şişeler üzerinde yapılan gözlemlerde rahatlıkla görebiliriz. Pet şişenin içindeki ve dışındaki gaz basıncı birbirine eşit olmalıdır. Eğer içindeki gaz alınırsa pet şişe dış basınca eşit bir iç basınç oluşuncaya dek büzüşür. Örneğin: iki şişedeki gaz basıncı da birbirine ve hava basıncına eşittir. Ama sağdaki kabın havası alındığı için aynı basıncı sağlamak için daha küçük bir hacme sahip olması gerekir.
Gaz basıncının varlığını kanıtlamak için ters bardak deneyini yapabiliriz. Bu deneyde bir bardak ağzına kadar suyla doldurulur ve bir kağıt bardağın üzerine kapatılır. Kağıdı elimizle tutup yavaşça ters çevirdiğimizde suyun dökülmediğini görebiliriz. Kağıdın düşmesini engelleyen havanın uyguladığı gaz basıncıdır. Gazların basıncını göstermek için pek çok deney yapılabilir. Bunlara bir örnek olarak yandaki resimleri inceleyebilirisiniz. Bu resimlerde bardakların içindeki basınç hava basıncıbndan düşük olduğu için balona sıkıştırılır ve düşmeden durur. Gaz basıncı tüm gazlar için ortak bir kavramdır. Dünyamızı saran atmosfer tabakası da bir gaz olduğuna göre soluduğumuz havanın da bir basıncı vardır. İşte bardakları tutan bu basınçtır. Atmosferin içindeki cisimlere uyguladığı basınca açık hava basıncı veya atmosfer basıncı denir.
Açık hava basıncı üzerinde ilk deneyleri yapan Torricelli (Toriçelli)'dir. Toriçelli açık hava basıncını göstermek için 1metre uzunluğunda içi cıva dolu cam bir boru kullanmıştır. Bu deneyde civa dolu boru içi yine civa dolu kaba ters çevrilip ucu açıldığında, civanın bir kısmı kaba boşalmış ama bir miktarı hala boruda kalmıştır. İşte bu borudaki civa seviyesi milimetreyle ölçülerek açık hava basıncı milimetre/cıva (mm/Hg) cinsinden bulunmuştur. Deniz seviyesinde, 0 santigrat derecede atmosfer basıncı 760 mmHg olarak kabul edilmiştir.
Atmosfer basıncının insanlar üzerine etkisi
Atmosferdeki gazlar canlı ve cansız tüm varlılara basınç uygular. İnsan vücuduna da aynı basınç etki etmektedir. Hava her santimetre kareye yaklaşık 10N kuvvet uygular. Bu hesapla ortalama bir insan vücuduna 150.000N kuvvet etki etmektedir. Vücut içi sıvı basıncıyla dengelendiği için 15 at arabası ağırlığındaki bu yükü biz hissedemeyiz. Uzaya çıkan insanlar bu nedenle basınç dengeleyici elbiseler giymek zorundadır. Çünkü uzayda vucut içi sıvı basıncımızı dengeleyecek bir hava basıncı bulunmamaktadır.
Gaz basıncından yararlanarak çalışan aletler
Günlük hayatta gaz basıncından yararlanarak pek çok alet geliştirilmiştir. Özellikle gazların itici etkisinden yatrarlanılan aletler yoğun olarak kullanılmaktadır. Deodorantlarda, traş köpüklerinde, yangın söndürme tüplerinde, bisiklet pompalarında, mutfak tüplerinde, otomobil hava yastıklarında hep gaz basıncından yararlanılır. Açık hava basıncı yükseğe çıktıkça azalır, deniz seviyesine inildikçe artar.
Açık hava basıncı nasıl ölçülür?
Toriçelli’nin kullandığı can çubukla aynı şekilde çalışan Barometre isimli aletler açık hava basıncını ölçmekte kullanılırlar. Kapalı kaplardaki gaz basıncı ise Manometre isimli aletlerle ölçülür
Kaynak: http://www.msxlabs.org/forum/soru-cevap/213417-gazlarda-basinc-nedir.html#ixzz2ESWStYRn
