📝 9. Sınıf Fizik: Torricelli Deneyi Kolay Soru Ders Notu
Torricelli Deneyi, atmosfer basıncının varlığını ve büyüklüğünü ölçmek için yapılan önemli bir fizik deneyidir. Bu deney, İtalyan bilim insanı Evangelista Torricelli tarafından 17. yüzyılda gerçekleştirilmiştir ve günümüzde de temel fizik derslerinde atmosfer basıncı kavramının anlaşılması için kilit bir rol oynamaktadır.
Torricelli Deneyi Nedir? 🧪
Evangelista Torricelli, atmosferin ağırlığı nedeniyle yüzeylere bir basınç uyguladığı fikrini ortaya atmış ve bu basıncı ölçmek için bir deney tasarlamıştır. Deneyin temel amacı, deniz seviyesinde atmosferin uyguladığı basıncın, belirli bir civa sütununun ağırlığına eşit olduğunu göstermektir.
Önemli Bilgi: Atmosfer basıncı, dünya üzerindeki hava tabakasının ağırlığının yüzeye uyguladığı kuvvettir. Bu basınç, yükseklik arttıkça azalır.
Deneyin Yapılışı ve Gözlemler 🔬
Torricelli deneyi şu şekilde yapılır:
- Yaklaşık \(1\) metre uzunluğunda, bir ucu kapalı, içi tamamen civa ile doldurulmuş bir cam boru hazırlanır.
- Bu boru, ağzı açık olan ve içinde civa bulunan geniş bir kaba, açık ucu aşağı gelecek şekilde dikkatlice ters çevrilerek daldırılır.
- Borudaki civanın bir kısmı kaba dökülür, ancak tamamı boşalmaz. Civa sütunu, boru içinde belirli bir yükseklikte dengede kalır.
- Deniz seviyesinde ve \(0^\circ\text{C}\) sıcaklıkta yapılan deneylerde, civa sütununun yüksekliğinin yaklaşık \(76\) cm olduğu gözlemlenmiştir.
- Borunun üst kısmında, civa sütununun üzerinde, havasız bir boşluk oluşur. Bu boşlukta çok az miktarda civa buharı bulunur.
Atmosfer Basıncı ve Torricelli Deneyi 🤔
Deneyde civa sütununun \(76\) cm yükseklikte kalmasının nedeni, dışarıdaki atmosfer basıncının, cam boru içindeki \(76\) cm yüksekliğindeki civa sütununun ağırlığını dengelemesidir. Yani, atmosfer, civa yüzeyine \(76\) cm yüksekliğindeki civa sütununun uyguladığı basınca eşit bir basınç uygular.
- Bu durum, standart atmosfer basıncının \(76\) cm-Hg (santimetre civa) veya \(760\) mmHg (milimetre civa) olarak ifade edilmesine yol açmıştır.
- Bir atmosfer (atm) basıncı, yaklaşık olarak \(101325\) Pascal (Pa) değerine eşittir. Ancak 9. sınıf müfredatında genellikle cm-Hg veya mmHg birimleri üzerinden açıklanır.
Torricelli Deneyi Kolay Soru Örneği 💡
Deniz seviyesinde ve \(0^\circ\text{C}\) sıcaklıkta yapılan Torricelli deneyinde, civa dolu bir kap içerisine daldırılan bir ucu kapalı cam borudaki civa sütununun yüksekliği \(h_1\) olarak ölçülmüştür.
Aynı ortamda, daha geniş çaplı bir cam boru kullanılarak deney tekrar edilirse, civa sütununun yeni yüksekliği \(h_2\) nasıl değişir?
- \(h_2 > h_1\)
- \(h_2 < h_1\)
- \(h_2 = h_1\)
- \(h_2\) önce artar, sonra azalır.
- \(h_2\) ortam sıcaklığına bağlıdır.
Çözüm 🧐
Doğru cevap C) \(h_2 = h_1\) seçeneğidir.
Torricelli deneyinde civa sütununun yüksekliği, dış atmosfer basıncı tarafından belirlenir. Borunun çapı, şekli veya boruyu kaba daldırma açısı ne olursa olsun (borunun açık ucu civanın içinde kaldığı sürece), civa sütununun yüksekliği değişmez.
Atmosfer basıncı, borunun içinde oluşan civa sütununun yüksekliğiyle dengeye gelir, borunun içindeki civanın hacmiyle değil. Dolayısıyla, borunun çapı genişletilse bile, atmosfer basıncı aynı kaldığı için civa sütununun yüksekliği de aynı kalacaktır. Civa sütununun yüksekliği sadece atmosfer basıncının değiştiği durumlarda (örneğin rakım değişimi) veya ortam sıcaklığı gibi civanın yoğunluğunu etkileyen faktörler değiştiğinde farklılık gösterir.