Dünyanın etrafındaki hava tabakası çeşitli gazlardan oluşur. Bu gaz tabakasına atmosfer denir. Katılar ve sıvılar gibi atmosferdeki gazlar, ağırlıklarından dolayı temas ettikleri yüzeylere basınç uygular. Başka bir deyişle, üzerimizdeki gazların ağırlığı nedeniyle üzerimize baskı yapar. Bu basınca açık hava basıncı veya atmosferik basınç denir.
İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli ilk kez 1643’te açık hava basıncını keşfetti. Deneylerine Torricelli Deneyi adı verildi. Toricelli’nin deneyinin ayrıntıları şu şekildedir.
TORİÇELLİ DENEYİ
Toricelli bu deneyi deniz seviyesinde ve 0 ° C sıcaklıkta gerçekleştirdi. Civa, yaklaşık bir metre uzunluğunda cam bir boru ağzı açık boru olarak şekilde ağzına kadar doldurulur. (Neden farklı sıvılarda cıva yerine cıva kullanıldığından bahsedeceğiz.) Borunun açık kısmı elle kapatılarak civa kabına daldırıldığında cıva bir miktar kaseye dökülür ve ardından sabit kaldığı görülüyor. Yaptığı her denemede borudaki cıva yüksekliği 76 cm’de kalıyor. Borunun ağzı açık olduğu halde cıvanın tamamının kaba boşalmayarak 76cm yüksekliğinde kalmasının nedeni, civanın yaptığı sıvı basıncının açık hava basıncı tarafından dengelenmiş olmasıdır.
DENEY FARKLI SICAKLIK VE YÜKSEKLİKTE YAPILSAYDI NE OLURDU ?
Deneyi farklı yükseklik ve farklı sıcaklık değerlerinde yapılsaydu civa yüksekliği değişirdi. Açık hava basıncı Po ile gösterilir. Yer yüzünden yükseklere çıkıldıkça açık hava basıncının değeri düşer. Dolayısıyla civa seviyesi de azalacaktır.
Deniz seviyesinde 1 atm basınç 76cmhg ye denk gelmektedir. Civanın uyguladığı sıvı basıncının açık hava basıncına eşit olduğu anda civa yüksekliği değişmemektedir. Sıvı basıncı cismin yoğunluğuna yüksekliğine ve yer çekimine bağlıdır. Kabın şeklinin herhangi bir önemi yoktur. Kılcal bir boru da olsa 76 cm çok geniş bir boru da olsa 76 cm seviyesinde kalacaktı.
Civa yerine su konulsaydı sıvı seviyesi 76 cm demi kalacaktı?
Buna cevap verebilmek için öncelikle civanın yaptığı sıvı basıncının sayısal değerini hesaplayıp “Su” ile yapılsaydı suyun bu basınç değerine hangi koşulda ulaşacağını hesaplamamız gerekiyor.
Civanın yoğunluğu = 13,6 g/cm3
Civanin yüksekliği = 76 cm
Yer çekimi (g) = 10 N
Pciva = h.d.g = (76).(13,6).(10) = 10336 değerine ulaşıyoruz
Peki ya su olsaydı?
Civanin yaptığı sıvı basıncının değeri 10336 olduğunu bulmuştuk. Su ile yapılsaydı suyunda yaptığı basıncın 10336 olması gerekir. Bilinenleri yerine koyarak bilinmeyeni bulalım.
Suyun yoğunluğu = 1 g/cm3
Suyun Yüksekliği = Bilinmiyor
Olması gereken basınç = 10336
10336= (h) . (1) . (10)
h=1033 cm yani 10 metre.
Civa yerine su kullanılsaydı 10 metre gibi bir cam boru kullanması gerecekti.
Açık hava basıncı deneyinde civa kullanılmasın sebebi civanın yoğunluğunun diğer sıvılara oranlar daha büyük değerde olmasından kaynaklıdır.
Yazımızı okuduysanız. Web sitemizde fen bilimleri için yayınlanmış olan binlerce yeni nesil soru vardır. Yeni nesil sorulara göz atmak ve indirip çözmek için linke TIKLAYINIZ.
Bizi İnstagram dan takip edin. www.instagram.com/fenbilgihanem