Sorunun Çözümü
- Açık hava basıncı, barometredeki cıva sütununun basıncı ve tüpün üstündeki gaz basıncının (varsa) toplamına eşittir.
- Tüpün üstünde boşluk (vakum) varsa, gaz basıncı sıfırdır ve açık hava basıncı sadece cıva sütununun yüksekliğine bağlıdır: $P_{açık} = h \cdot d \cdot g$.
- Tüpün üstünde gaz varsa, açık hava basıncı cıva sütununun basıncına ek olarak gaz basıncını da içerir: $P_{açık} = h \cdot d \cdot g + P_{gaz}$. Bu durum, boşluk olan duruma göre daha yüksek bir basınç anlamına gelir.
- Seçenekleri karşılaştıralım:
- A) Gaz var, yükseklik $h$: $P_{açıkA} = h \cdot d \cdot g + P_{gaz}$
- B) Gaz var, yükseklik $2h$: $P_{açıkB} = 2h \cdot d \cdot g + P_{gaz}$
- C) Boşluk var, yükseklik $2h$: $P_{açıkC} = 2h \cdot d \cdot g$
- D) Boşluk var, yükseklik $h$: $P_{açıkD} = h \cdot d \cdot g$
- En küçük açık hava basıncını bulmak için, tüpün üstünde boşluk olan ve cıva yüksekliği en az olan seçeneği aramalıyız.
- Boşluk olan seçenekler C ve D'dir. D seçeneğinde cıva yüksekliği $h$, C seçeneğinde ise $2h$'dir.
- Bu durumda, $P_{açıkD} = h \cdot d \cdot g$ diğer tüm seçeneklerdeki basınçlardan daha küçüktür.
- Doğru Seçenek D'dır.