Burdasın: Basınç
TWİTTER DA https://twitter.com/neredehayat.

vitamin-ilkokul

Basınç

Katıların Basıncı Nelere Bağlıdır?

Katı haldeki cisimler, ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzey üzerine kuvvet (etki kuvveti) uygularlar ve bu kuvvet etkisiyle o yüzeyde bir basınç oluşur. Katı haldeki cisimlerin ağırlıkları nedeniyle birim yüzeye dik olarak uyguladıkları kuvvete (birim yüzeye uyguladıkları dik kuvvete) basınç denir. Katı haldeki cisimlerin bulundukları yüzeyin tamamına uyguladıkları dik kuvvete basınç kuvveti denir.
• Katı haldeki cisimlerde basınç kuvveti daima cismin ağırlığına eşittir.
• Katı haldeki cisimlerin uyguladığı basınç, cismin ağırlığına ve cismin dokunma yüzeyine bağlıdır.
• Katı haldeki cisimlerin uyguladığı basınç, cismin ağırlığı ile doğru orantılıdır. Cismin ağırlığı arttıkça basınç artar, cismin ağırlığı azaldıkça basınç azalır.
• Katı haldeki cisimlerin uyguladığı basınç, cismin dokunma yüzeyi ile ters orantılıdır. Cismin dokunma yüzeyi büyüdükçe basınç azalır, cismin dokunma yüzeyi küçüldükçe basınç artar. Yüzey büyüdükçe, cismin ağırlığı daha fazla birim yüzeye dağılır ve birim yüzey üzerine düşen ağırlık miktarı azalır.



Katıların Basıncı Nelere Bağlıdır?

Katı haldeki cisimler, ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzey üzerine kuvvet (etki kuvveti) uygularlar ve bu kuvvet etkisiyle o yüzeyde bir basınç oluşur. Katı haldeki cisimlerin ağırlıkları nedeniyle birim yüzeye dik olarak uyguladıkları kuvvete (birim yüzeye uyguladıkları dik kuvvete) basınç denir. Katı haldeki cisimlerin bulundukları yüzeyin tamamına uyguladıkları dik kuvvete basınç kuvveti denir.
• Katı haldeki cisimlerde basınç kuvveti daima cismin ağırlığına eşittir.
• Katı haldeki cisimlerin uyguladığı basınç, cismin ağırlığına ve cismin dokunma yüzeyine bağlıdır.
• Katı haldeki cisimlerin uyguladığı basınç, cismin ağırlığı ile doğru orantılıdır. Cismin ağırlığı arttıkça basınç artar, cismin ağırlığı azaldıkça basınç azalır.
• Katı haldeki cisimlerin uyguladığı basınç, cismin dokunma yüzeyi ile ters orantılıdır. Cismin dokunma yüzeyi büyüdükçe basınç azalır, cismin dokunma yüzeyi küçüldükçe basınç artar. Yüzey büyüdükçe, cismin ağırlığı daha fazla birim yüzeye dağılır ve birim yüzey üzerine düşen ağırlık miktarı azalır.



Gazların Sıkıştırılması ve Bundan Yararlanma

Gazların sıkıştırılabilirlik özelliklerinden pek çok alanda yararlanılır. Örneğin,bir kapta sıkıştırılan gaz, bir delikten püskürtülürken gazla birlikte sıvı da püskürtülebilir. Bundan yararlanarak böcek ilâcı püskürtme, oto boyama, kireçle boyama makineleri yapılmıştır. Ayrıca, otomobil ve kamyonların fren sistemlerinde, hidrolik kaldırma sistemlerinde basınçlı gazlardan yararlanılır.

Sıkışan bir gazdaki moleküller birbiriyle daha fazla çarpışacağı için gazın sıcaklığı artmaya başlar, etrafa ısı verir. Genleşen gazlar ise çevresinden ısı alır. Gazlar genelde yüksek basınçta sıkıştırıldığında sıvı hâle geçer. Böylece gazları sıvılaştırıp tüplerde depolamak mümkün olur. Hastanelerde kullanılan oksijen tüplerinin içinde sıvılaştırılmış gaz bulunur.
Evlerde kullandığımız tüplerin içinde de sıvılaştırılmış gaz bulunur. Bunlara kısaca LPG tüpleri de denir.
LPG Liquid Petroleum Gas (Sıvı Petrol Gazı)
Buzdolapları, sıkıştırılan gazların genleşirken, çevresinden ısı alması prensibine dayanarak çalışır.

Buzdolabı motoru, borularda dolaşan gazı sıkıştırarak genleşme odasına gönderir.
Genleşme odası denilen yer, çapı diğerlerine göre daha geniş borulardan oluşan bir kısımdır. Motorun pompaladığı gaz burada anîden genleşir ve etrafında ısı alarak boruları soğutur. Gaz daha sonra tekrar dar borulara geçer ve sıkışır. Sıkıştırılan gaz aldığı ısıyı buzdolabının arkasındaki borulardan
geçerken etrafa verir. Bu olay motor pompası yardımıyla sürekli tekrar ettiği için buzdolabının  içinde soğuk bir bölge oluşur.

Açık Hava Basıncının Yaşamımızdaki Etkileri

    Dünya’nın etrafı atmosfer tabakası ile çevrilidir. Azot, oksijen, az miktarda hidrojen, su buharı, karbon dioksit ve diğer gazlardan oluşan atmosfer, ağırlığından dolayı temas ettiği bütün yüzeylere basınç uygular. Buna, açık hava basıncı ya da atmosfer basıncı denir.
     Ağzına kadar su dolu bir bardak, kâğıtla kapatılıp ters çevrildiğinde kâğıt yere düşmez. Bunun sebebi açık hava basıncının bardak içindeki sıvı basıncını dengelemesidir.
     Bir pet şişenin içindeki hava çekilirse, şişenin büzüldüğü görülür. Bunun sebebi plastik şişenin içindeki hava boşalınca iç basınç hava basıncından daha küçük olur ve şişe içe doğru büzülür.
     Meyve suyu kamış ile kutudan çekilirken iç basınç düşer ve kutu yüzeyleri açık hava basıncı etkisiyle içeriye doğru büzülür.
     Kamışla bir bardaktan meyve suyu çekerken, kamışın içinde hava basıncı düşer. Kamışın alt ucundaki basınç üst ucundakine göre daha yüksek olduğu için sıvı kamışın içinde yukarı doğru hareket eder.
     Düz yüzeylere yapışan askıların içindeki hava basıncı, dıştaki hava basıncından daha düşük olduğu için askı yapıştırıldığı yüzeyde asılı kalır.
     İnsan vücudunda iç basınç (kan basıncı) dış basıncı (atmosfer basıncını) dengeler. Fakat yükseklere çıkıldıkça hava basıncı düşer, bu yüzden bazı insanların burunlarında iç basınç fazla geldiği için kanama olur.
     Atmosferi, bir hava denizi olarak düşünürsek, insan bu denizin dibinde duran bir balık gibi düşünülebilir. Hava da su gibi akışkan olduğu için, açık hava basıncı insana her doğrultuda etki eder.
     Hava her 1cm ye 10N luk kuvvet uygular. Ortalama bir insan vücudunun yüz ölçümü 1,5 m2 ise, bir insan vücuduna etki eden havanın ağırlığı F = 100 000 x 1,5 m2 F = 150 000 N olur. Bu basınç VÜCUT içi SIVI BASINCI ile dengelenir ve hissedilmez.
     Açık hava basıncının değeri yeryüzüne yakın yerlerde en büyüktür. Yükseklere çıkıldıkça, hava molekülleri azalacağı için açık hava basıncının değeri azalır.

Toriçelli Deneyi

• Toriçelli deneyi 00C sıcaklıkta kuru, nemsiz havada ve deniz seviyesinde (kenarında) yapılmıştır.
• Toriçelli deneyinde, uzunluğu yaklaşık 1 m (çapı 1 cm2) olan bir ucu açık cam boru cıva ile doldurulmuş, borunun ağzı kapatılarak ters çevrilip cıva çanağına daldırılmıştır. Cam borudaki cıva seviyesi bir miktar azalmış (cıva bir miktar cıva çanağına boşalmış), daha sonra denge sağlandığı için azalma durmuştur.
• Cam boruda denge sağlandığında cıva yüksekliği 76 cm olarak ölçülmüştür.
• Toriçelli deneyinde cam borudaki cıvanın tamamen boşalmamasının nedeni, cıvanın ağırlığı nedeniyle bulunduğu cam borunun tabanına uyguladığı basıncın açık hava basıncı ile dengelenmesidir. Açık hava, cıva çanağındaki cıvaya basınç uygular ve bu basınç Pascal prensibine göre cam borunun alt ucundaki cıvaya iletilir. (Atmosfer, kapalı kap olarak düşünüldüğü için ağzı açık olan cıva çanağındaki cıva basıncı her yöne aynen iletir).
• Açık hava basıncı, 76 cm yüksekliğindeki cıvanın uyguladığı basınca eşit olarak kabul edilir.

• P0 → Açık Hava Basıncı
PC → Cam Borudaki Cıva Basıncı
hcıva → Cam Borudaki Cıva Yüksekliği
dcıva → Cıvanın Öz Kütlesi
Pcıva → Cıvanın Öz Ağırlığı
g → Yer Çekim İvmesi

• hcıva = 76 cm = 0,76 m
dcıva = 13,6 gr/cm3 = 13600 kg/m3
Pcıva = 13,6 gr–f/cm3 = 0,0136 kg–f/m3
g = 980 dyn/gr = 9,8 N/kg
 

 

Toriçelli Deneyinde Cam Borudaki Cıva (Sıvı) Yüksekliğini Etkileyen Faktörler

1- Deneyin yapıldığı ortamın (yerin) sıcaklığına bağlıdır.
Sıcaklık arttıkça maddelerin hacmi artar ve öz kütlesi azalır. Öz kütle azaldığı için (ağırlık azalır ve) cıva yüksekliği artar.
2- Deneyin yapıldığı yerin deniz kenarından yüksekliğine bağlıdır.
Deniz kenarından yüksekte yapılırsa açık hava basıncı azalacağı için cıva yüksekliği azalır.
3- Borunun üst kısmında hava olup olmamasına bağlıdır.
Borunun üst kısmında hava varsa borudaki cıvaya basınç uygular ve cıva yüksekliği azalır.
4- Kullanılan sıvının cinsine bağlıdır.
Öz kütlesi cıvadan daha küçük olan sıvı kullanılırsa (sıvının ağırlığı azalacağı için) borudaki sıvı yüksekliği artar.
5- Deneyin yapıldığı yerin nem miktarına bağlıdır.
Deney nemli ortam yapılırsa hava moleküllerinin ağırlığı artacağı için açık hava basıncı artacağından cıva yüksekliği artar.
 

Açık Hava Basıncına Örnekler

1- İçi boş kutunun içindeki hava boşaltılırsa, kutu açık hava basıncı etkisiyle içe doğru çöker (büzülür).
2- İki ucu açık cam boru suya daldırılıp bir ucu kapatılarak sudan çıkartılırsa, cam boruda kalan su dökülmez. Bunun nedeni, cam borudaki suyun ağırlığının, borunun alt kısmından uygulanan açık hava basıncı ile dengelenmesidir.
3- İçi su dolu bardağın ağzına kağıt kapatılarak ters çevrilirse bardaktaki su dökülmez. Bunun nedeni, bardaktaki suyun ağırlığı nedeniyle kağıda uyguladığı basıncın, açık hava basıncı tarafından dengelenmesidir.
4- Lavabo pompası düz bir zemin üzerine konup üzerine kuvvet uygulanarak içindeki hava boşaltılırsa, uygulanan açık hava basıncını dengeleyen hava dışarı çıkartıldığı için açık hava basıncı daha az dengelenir ve pompa olduğu yere yapışır (ve güçlükle kaldırılır).
5- Çay bardağı çay tabağına konduğunda aradaki hava boşaltılır ve tabağın alt kısmından etki eden açık hava basıncı nedeniyle tabak, bardakla birlikte kalkar.
6- Tek taraftan küçük bir delik açılan yağ tenekesindeki yağ dökülmez. Bunun nedeni deliğe uygulanan açık hava basıncının yağın dökülmesini engellemesidir. İki taraftan delik açılırsa, diğer delikten tenekenin içine hava girer ve yağın itilerek dışarı çıkmasını sağlar.
7- İçi boş iki yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltılırsa birbirlerinden ayrılmazlar. (İçi boş iki yarım kürenin birleşmesi sonucu oluşan araca Magdeburg denir. 1664 yılında, hava basıncının etkisini göstermek amacıyla Otto Von Guerrike tarafından, Magdeburg Yarım Küreleri olarak anılan bir deney yapılır. Metal olan iki büyük yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltılır. Daha sonra, oluşan vakum küreye çok sayıda at koşularak yarım küreler birbirinden ayrılmaya çalışılır ama küreler birbirinden ayrılmaz. Bunu sağlayan etki, kürenin dışındaki hava basıncıdır.)
8- Tulumbalardan suyun çekilmesi, damlalık ve enjektöre sıvı çekilmesi açık hava basıncı sayesinde gerçekleşir. Bu araçların içindeki hava boşaltılır ve suya daldırılırsa açık hava basıncı etkisiyle içlerine sıvı dolar.
9- Pipetle bir şey içilirken, pipete üflendiğinde, sıvının kutusuna doldurulan havanın basıncı açık hava basıncından büyük olur ve pipetin üflenen ucu ağızdan çekilirse hava dışarı çıkarken sıvının da dışarı çıkmasını sağlar.
10- Tüm gazete kağıdı bükülerek masa üstüne konulup gazetenin altında duran cetvele vurulursa cetvel ve gazete düşer. Gazete açılarak yüzey büyültülürse altında duran cetvele vurulduğunda cetvel ve gazete düşmez. Bunun nedeni yüzey büyüdüğünde birim yüzeye etki eden açık hava basıncının azalmasıdır.
11- Hızla yükselen ya da alçalan asansörde, yükseklikten dolayı açık hava basıncı değiştiği için (kulak zarında oluşan basınç dengesi değişir ve) kulaklarda çınlama, tıkanma görülür.
12- Bir ucu cam boruya daldırılmış olan kılcal borunun açık ucuna hızlıca üflendiğinde, borunun ucuna gelen kısımdaki hava molekülleri uzaklaşacağından anlık olarak açık hava basıncı azalır ve cam borudaki su yükselir.
13- Boş tenekedeki havanın tamamı veya bir kısmı ısı etkisiyle dışarıya çıkartılıp tenekenin ağzı kapatılırsa teneke şekil bozukluğuna uğrar.
14- Atmosfer basıncı, 1.105 Pa (N/m2) dir. Bu basınç etkisiyle 1 m2’lik yüzeye 105 N’luk ya da yaklaşık 1.104 kg’lık ya da 10 tonluk kuvvet uygulanır.
İnsan vücudunun yüzeyi yaklaşık 1,5 m2 ise insan vücuduna açık hava tarafından 15 tonluk kuvvet uygulanır. Bu basınç vücudun iç basıncı (hem kan basıncı, hem lenf basıncı, hem de vücut boşluklarındaki havanın basıncı) tarafından dengelendiği için hissedilmez.
Vücuttaki kan kaybı veya havanın boşalması sonucunda iç basınç ile atmosfer basıncı birbirini dengeleyemez. (Vücut kutu gibi büzülür, vücutta ağırlık hissedilir).
 

Sıvıların Basıncı İle İlgili Özellikler

1-) Durgun sıvıların basıncı; sıvının öz kütlesine (öz ağırlığına), yer çekim ivmesine ve sıvının derinliğine (açık yüzeye olan uzaklığına) bağlı olup bunlarla doğru orantılıdır.
Sıvı derinliği ve öz kütle arttıkça basınç artar, sıvı derinliği ve öz kütle azaldıkça basınç azalır.
 

 

2-) Durgun sıvıların basıncı; içerisinde bulunduğu kabın şekline ya da kaptaki sıvı miktarına bağlı değildir.
İçerisinde aynı yükseklikte, aynı cins sıvılar bulunan farklı şekilli kapların tabanlarındaki sıvı basınçları aynıdır. Çünkü sıvı basıncı, sıvının derinliğine, öz kütlesine ve yer çekim ivmesine bağlıdır. Bu değerler bütün kaplarda aynı olduğu için sıvı basınçları da eşittir.

h, d ve g aynı olduğu için; P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = h . d . g


3-) Bir kap içerisinde birbirine karışmayan sıvılar varsa bu sıvıların kabın tabanında oluşturdukları toplam basınç, her bir sıvının kendi tabanına uyguladığı basınçların toplamına eşittir.
Birbirine karışmayan yani birbiri içerisinde çözünmeyen sıvılardan öz kütlesi büyük olan sıvı daime en altta bulunur.

 

4-) Bir kaptan açılan deliklerden fışkıran suyun yatay olarak alacağı yol yani sıvının ilerleme miktarı (ulaştığı mesafe) sıvı basıncına, sıvı basıncı da yalnızca sıvının derinliğine bağlıdır ve doğru orantılıdır. Derinlik arttıkça sıvı basıncı ve suyun fışkırma miktarı (ulaştığı mesafe) artar. Sıvının fışkırma miktarı (ulaştığı mesafe), sıvının cinsine, ya da yer çekim ivmesine (açık hava basıncına) bağlı değildir. (Kap içerisindeki farklı noktalarda öz kütle, yer çekim ivmesi ve açık hava basıncı aynı olduğu için).

 

5-) Şekli düzgün olan kaplarda sıvı derinliği zamanla düzgün olarak artar. Şekli düzgün olmayan kaplarda ise kaptaki sıvı derinliği zamanla düzgün olarak artmaz.
Şekillerdeki K, L ve M kapları özdeş musluklarla doldurulursa, basıncın zamana göre değişimi aynı olmaz. (Basınç değişimi sıvı derinliğine bağlıdır).
 

 

6-) Durgun sıvılarda basınç bulunurken;

U Borusu Nedir?

U Borusu Nedir?
Kalınlıkları aynı olan iki borunun tabanlarının birleştirilmesi ile elde edilen bileşik kaba U borusu denir.
• U borusunda, her iki kolun tabanlarındaki sıvı basınçları eşittir.
• U borusu, (öz kütlesi bilinen bir sıvı yardımıyla) öz kütlesi bilinmeyen ve birbirine karışmayan sıvıların öz kütlelerini bulmak için kullanılır.

Pascal Prensibi Nedir?


 Sıvılar akışkan özeliktedirler ve sıvı molekülleri arasındaki boşluk çok azdır. Bu nedenle sıvılar sıkıştırılamaz kabul edilirler.
 Katı haldeki maddelerde, maddeye uygulanan basınç kuvveti uygulanma doğrultusunda aynen iletildiği halde basınç her zaman aynen iletilmeyebilir. (Katı maddenin her iki yüzeyinin büyüklüğü aynı olmadığı zaman iletilmez).
 Sıvı haldeki maddelerde, maddeye uygulanan basınç her noktaya aynen iletildiği halde basınç kuvveti her zaman aynen iletilmeyebilir. (Sıvı haldeki maddenin bulunduğu kabın yüzeylerinin büyüklüğü aynı olmadığı zaman iletilmez).
 Kapalı bir kapta bulunan sıvının herhangi bir noktasında oluşturulan basın. Sıvı tarafından sıvının dokunduğu bütün yüzeylere dik olarak aynen iletilir. Bu prensibe Pascal prensibi denir. (Fransız bilim adamı Blaise Pascal).
 • Pascal prensibi kapalı kaplarda bulunan sıvılar için geçerlidir.
 • Pascal prensibine göre, sıvılar basıncı aynen iletirken basınç kuvvetini aynen iletemezler.
 • Pascal prensibine göre sıvılar basıncın büyüklüğünü değiştirmeden yön ve doğrultusunu değiştirirler.
 • Pascal prensibine göre basıncın etki ettiği yüzeyin yeri (konumu) ve büyüklüğü değiştirilerek istenilen yönde ve büyüklükte basınç kuvvetleri elde edilebilir.
 • Pascal prensibinden faydalanılarak; su cenderesi, sıkıştırma sistemleri (hidrolik frenler, hidrolik presler), taşıma sistemleri (hidrolik liftler, vinçler), tulumbalar, berber koltukları, basınç ölçmek için kullanılan araçlar (barometre ve manometre) yapılmıştır.
 

 

 

 

 





Bu sayfa hakkındaki yorumlar:
Yorumu gönderen: 76ut666yu75rfyjı, 07.12.2013, 14:45 (UTC):
gr6ruyyu



Bu sayfa hakkında yorum ekle:
İsmin:
Mesajınız:

Bugün 59673 ziyaretçi (104626 klik) kişi burdaydı!
Loading
 
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=