Havanın basıncı var mı? Hava basıncını nasıl anlarız? Havanın basıncının bilimsel açıklaması ve tarih boyunca yapılmış ünlü hava basıncı deneyi nedir?
Suyun neden basıncı olduğunu kolayca anlayabilirsiniz, çünkü su oldukça yoğun bir sıvıdır. Ancak hava, sudan çok daha az yoğun gazların bir karışımı olduğu için, havanın çok fazla basınca sahip olmasını beklemeyebilirsiniz. Bir fit küp su 62.4 pound ağırlığındadır. Bir fit küp hava yalnızca yaklaşık 1/4 ons veya 0,08 pound ağırlığındadır. Yani su, havadan 800 kat daha yoğundur. Suyun birkaç metreden daha altına inerseniz, basıncını hemen hissedersiniz. Yine de insanlar, her zaman üzerinizde hareket eden hava basıncını nadiren fark ederler.
Deniz yüzeyinin bir mil veya daha fazla altında, su basıncı inç kare başına bir tonun üzerindedir. Bu muazzam basınç, orada yaşayan balıkları, havanın basıncının sizi etkilemediği kadar etkilemiyor. Balıklar suyun basıncı altında büyüdü. Vücutlarının içindeki basınç, dışındaki basınçla aynıdır. Vücudunuz hava basıncı altında büyümüştür. Dışarıdaki basınç, vücudunuzun içindeki eşit basınçla dengelenir.
Hayatınız boyunca dünyayı çevreleyen hava okyanusunun dibinde yaşadınız. Atmosfer adı verilen bu hava okyanusu en az 500 mil derinliğindedir. Ve yerçekimi atmosferdeki her fit küp havayı aşağı çekiyor, tıpkı suyun her fit küpünü aşağı çektiği gibi. Su ne kadar derine inerse, basıncı o kadar artar. Aynı şey hava için de geçerlidir. Atmosfer ne kadar derinse, basıncı o kadar artar. Bu nedenle, havanın yoğunluğu çok az olsa da, tam üstünüzde, dünya yüzeyinde çok fazla basınç oluşturmaya yetecek kadar hava var. Bu basıncı hissetmezsiniz çünkü bu basınç vücudunuzun içinde eşit bir basınçla dengelenir. Diğer bir deyişle, siz büyüdükçe vücudunuz hem içeride hem de dışarıda kendini ayarlamıştır. Ancak hava, size ve etrafınızdaki her şeye gerçekten büyük bir kuvvet uygular.
Havanın basınca sahip olduğunu gösteren ünlü bir deney ilk kez yaklaşık 300 yıl önce Almanya’nın Magdeburg kentinde Otto von Guericke adlı bir bilim adamı tarafından yapıldı . Çapı 22 inç olan iki metal yarım küre veya yarım küre kullandı. Yarımkürelerin kenarları hava giremeyecek şekilde birbirine sıkıca oturtulmuştur. Halihazırda yarımkürelerin içinde bulunan hava daha sonra kürelerden dışarı pompalandı. Sonra dışarıdaki hava o kadar büyük bir kuvvetle içeri doğru bastırdı ki, her birine sekiz at bağlanana kadar yarım küreler birbirinden ayrılamadı.
Yerçekiminin cisimler üzerinde hava basıncını ne kadar kuvvetlendirdiğini bulmak için, üzerimizdeki bir hava kolonunun ağırlığını ölçmenin bir yoluna ihtiyacımız var. Bu sütunu tartmak için terazi kullanamayız ama barometre adı verilen bir tür otomatik terazi kullanabiliriz. Barometre, atmosfer basıncını ölçmeye yarayan alettir.
Yerçekimi, açık tabağın üzerindeki havayı ve ayrıca cam tüpteki cıvayı aşağı çekiyor. Hava, tabaktaki cıvaya baskı yapar. Ancak tüpün üstü kapalı olduğu için tüpteki cıvaya baskı yapmaz. Tüpün içindeki cıva, basıncı dışarıdaki havanın basıncını dengeleyene kadar batar. Cıva sütununun basıncı artık atmosferin basıncına eşittir. Sütunun tepesi, tabaktaki cıvanın yaklaşık 30 inç üzerinde duruyor. Yani 30 inç cıvanın ne kadar basınca sahip olduğunu bulabilirseniz, atmosferin dünyaya ne kadar baskı uyguladığını da bilirsiniz.
Atmosferin basıncı her zaman her yerde aynı değildir. Yüksek bir binanın asansöründe bir barometre taşırsanız, cıva cam tüpün içine biraz batar. Asansör aşağı inerken cıva tekrar yükselir. Bu, yukarı ve aşağı hareket ettikçe hava basıncının değiştiğini gösterir. Su basıncı hakkında öğrendiklerinizden, bunun neden olduğunu anlayabilmelisiniz. Su derinleştikçe basınç artar. Aynı şey atmosferin basıncı için de geçerlidir. Aşağıdayken, üstünüzde daha fazla hava var. Hava basıncı daha fazladır. Yüksekte olduğunuzda, üzerinizde daha az hava olur. O zaman hava basıncı daha azdır.