Gaz Basıncı Ve Açık Hava Basıncı Ders Notu

Gazlar da sıvılar ve katılar gibi bulundukları ortama basınç uygularlar. Gaz moleküllerinin sürekli hareket halinde olması ve birbirleriyle, aynı zamanda içinde bulundukları kabın çeperleriyle çarpışmaları sonucunda gaz basıncı oluşur. Açık hava basıncı ise atmosferdeki gazların yeryüzündeki tüm cisimlere uyguladığı özel bir gaz basıncı türüdür.

Gaz Basıncı 🤔

Gaz Basıncı Nedir?

• Gaz moleküllerinin bulundukları kabın tüm yüzeylerine, çarpışmalar sonucunda uyguladıkları kuvvete gaz basıncı denir.
• Gazlar, sıvılar gibi akışkan özellik gösterirler ve bulundukları kabın şeklini alırlar.
• Gazlar, sıvılardan farklı olarak sıkıştırılabilirler. Bu özellikleri sayesinde basınçları kolayca değiştirilebilir.
• Gazlar, kapalı bir kap içerisinde her yöne ve her noktaya eşit büyüklükte basınç uygularlar. Bu durum, Pascal Prensibi'ne benzerdir ancak gazlar için farklı dinamikler söz konusudur.

Gaz Basıncını Etkileyen Faktörler

Kapalı bir kaptaki gazın basıncı başlıca üç faktöre bağlıdır:

• Molekül Sayısı (Miktar): Bir kaptaki gaz molekül sayısı arttıkça, birim yüzeye çarpan molekül sayısı da artar ve bu durum basıncın artmasına neden olur.
  • Örnek: Bisiklet lastiğine hava bastıkça, lastik içindeki hava molekülü sayısı artar ve lastiğin basıncı yükselir.
• Sıcaklık: Gaz moleküllerinin sıcaklığı arttıkça, moleküllerin hareket enerjisi artar. Bu da moleküllerin daha hızlı hareket etmesine ve kabın çeperlerine daha şiddetli çarpmasına yol açar, dolayısıyla basınç artar.
  • Örnek: Güneşte bırakılan bir deodorant kutusunun patlama riski, içindeki gazın sıcaklığının artmasıyla basıncının yükselmesinden kaynaklanır.
• Hacim: Sabit sıcaklıkta ve sabit miktarda bir gazın hacmi küçültülürse, gaz moleküllerinin birim yüzeye çarpma sayısı artar ve basınç yükselir. Hacim büyütülürse basınç azalır.
  • Örnek: Bir şırınganın ucu kapatılıp pistonu itildiğinde, içindeki havanın hacmi azaldığı için basıncı artar ve pistonu itmek zorlaşır.

Günlük Hayatta Gaz Basıncı

• Deodorant ve sprey kutuları
• Araç lastiklerinin şişirilmesi
• LPG ve doğalgaz tüpleri
• Uçan balonların şişmesi

Açık Hava (Atmosfer) Basıncı 🌬️

Açık Hava Basıncı Nedir?

• Dünyamızı saran atmosfer tabakasındaki gaz moleküllerinin (hava) yeryüzündeki tüm cisimlere uyguladığı basınca açık hava basıncı veya atmosfer basıncı denir.
• Bu basınç, hava moleküllerinin hem ağırlığından hem de sürekli hareketlerinden kaynaklanır.
• Açık hava basıncı, her yöne etki eder.

Açık Hava Basıncını Etkileyen Faktörler

Açık hava basıncı, çeşitli faktörlere bağlı olarak değişir:

• Yükseklik (Rakım): Yükseklik arttıkça, üzerimizdeki hava tabakasının kalınlığı azalır. Bu nedenle, açık hava basıncı yükseklere çıkıldıkça azalır.
  • Örnek: Dağcıların yükseklerde burun kanaması yaşaması veya kulaklarının tıkanması basınç farkından kaynaklanabilir.
• Sıcaklık: Havanın sıcaklığı arttıkça, genleşir ve yoğunluğu azalır. Yoğunluğu azalan havanın uyguladığı basınç genellikle azalır.
• Nem: Havadaki nem oranı arttıkça, hava moleküllerinin yoğunluğu azalır (çünkü su buharı molekülleri, hava moleküllerinden daha hafiftir). Bu da basıncın azalmasına neden olabilir.

Torricelli Deneyi ve Açık Hava Basıncının Ölçülmesi

Açık hava basıncı, ilk kez İtalyan bilim insanı Evangelista Torricelli tarafından ölçülmüştür. Torricelli, bir ucu kapalı yaklaşık \(1\) metre uzunluğundaki cam boruyu civa ile doldurup, civa dolu bir kaba ters çevirerek deneyi yapmıştır.

• Deney sonucunda, cam borudaki civa seviyesinin bir miktar alçalarak yaklaşık 76 cm seviyesinde sabitlendiği gözlemlenmiştir.
• Bu durum, dışarıdaki açık hava basıncının, borudaki 76 cm yüksekliğindeki civa sütununun ağırlığını dengelediği anlamına gelir.
• Deniz seviyesinde ve \(0^\circ\text{C}\) sıcaklıkta açık hava basıncı 76 cm civa (veya 760 mm civa) olarak kabul edilir.
• Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir.

Günlük Hayatta Açık Hava Basıncı

• Pipetle meyve suyu içme (Pipetin içindeki havayı çekince basınç azalır, dışarıdaki açık hava basıncı sıvıyı yukarı iter).
• Vantuzların pürüzsüz yüzeylere yapışması (Vantuz içindeki hava dışarı atılınca, dışarıdaki açık hava basıncı vantuzu yüzeye bastırır).
• İçi boşaltılmış teneke kutunun büzülmesi (Kutunun içindeki hava boşaltılınca, dışarıdaki açık hava basıncı kutuyu içeri doğru iter).
• Lavabo açacaklarının çalışması.
• Uçan balonların yükselmesi (Balon içindeki gazın yoğunluğu dışarıdaki havadan az olunca, balon açık hava basıncı sayesinde yükselir).

Basınç Birimleri

Basınç için kullanılan bazı birimler şunlardır:

• Pascal (Pa)
• Bar
• Atmosfer (atm)
• Santimetre civa (cm Hg)
• Milimetre civa (mm Hg)