Gaz basıncı ölçerken sıvıların basınç formülünden yararlanılır (sıvılar için bu basın formülü Psıvı= h*d*g ‘dir, yani sıvının yüksekliğine sıvının yoğunluğuna ve yer çekimi ivmesine bağlıdır). Gazların basıncı ölçülürken kullanılan sıvı ne kadar yoğunsa o kadar kolay bir ölçüm yapılır. Bu yüzden hesaplama yapılırken genellikle civa kullanılır. Gaz basıncını ölçmemizi kolaylaştıran iki ölçüm aleti bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla barometre ve manometredir.
Basınç Sorularının Genel Çözümü
Genel olarak herhangi bir basınç sorusunu çözerken yapmanız gereken şey “iki maddenin temas noktasından geçecek şekilde bir doğru çizerek; bu doğrunun üzerindeki basınçları birbirine eşitlemektir”.
Barometre Soruları
Barometre açık hava basıncını ölçmek için tasarlanmış bir ölçüm aletidir. Bu yüzden barometre ile ilgili en sık karşılaştığımız sorular sıvı yüksekliğinin nelere bağlı olduğu yönündeki sorulardır. Barometredeki sıvı yüksekliği;
- Açık hava basıncına bağlıdır
- Kullanılan sıvının yoğunluğuna bağlıdır
- Kılcal borunun kesitine, genişliğine, darlığına bağlı değildir.
- Kaptaki sıvı miktarına bağlı değildir.
Manometre Ölçüm Soruları
Manometre sorularında dikkat etmeniz gereken ilk şey; manometrenin cinsine karar vermektir. Bildiğiniz gibi manometreler, açık ve kapalı olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Açık manometrelerde denkleme eklemeniz gereken ortam basıncı verisi de bulunmaktadır. Bunun dışında kalan çözüm yöntemleri her iki tip manometre için de geçerlidir.
- I numaralı kapalı manometrede; sıvı ile gazın temas ettiği noktadan çizgi çekerek basınçları hesaplarsak;
- sol koldan P(gaz) gelecektir.
- sağ koldan ise h(cm)*dsıvı*g gelecektir.
- Sol kol basıncı ile sağ kol basıncı birbirine eşit olmak zorunda olduğu için; P(gaz) = 25*dsıvı*g olacaktır.
- II numaralı açık manometrede; sıvı ile gazın temas ettiği noktadan çizgi çekerek basınçları hesaplarsak;
- sol koldan P(gaz) gelecektir.
- sağ koldan ise “sıvı basıncı (h(cm)*dsıvı*g) + Po” gelecektir.
- Sol kol basıncı ile sağ kol basıncı birbirine eşit olmak zorunda olduğu için; P(gaz) = h(cm)*dsıvı*g + Po olacaktır.
- III numaralı açık manometrede; sağ koldaki sıvı ile gazın temas ettiği noktadan çizgi çekerek basınçları hesaplarsak;
- sol koldan “sıvı basıncı (h(cm)*dsıvı*g) + P(gaz)” gelecektir.
- sağ koldan ise Po gelecektir.
- Sol kol ile sağ kol birbirine eşit olmak zorunda olduğu için;
P(gaz) + h(cm)*dsıvı*g = Po olacaktır.
- IV numaralı çift kollu manometrede; ortadaki gazın (SO2) sıvılarla temas ettiği noktadan çekilen bir çizgi üzerinde hesaplama yaparsak;
- soldaki koldan (kapalı uca sahip olduğuna dikkat edin); sıvı basıncı gelecektir.
- ortadaki kaptan; gaz basıncı gelecektir.
- sağdaki koldan (açık uçlu); Ortam basıncı ve 12 cm’lik sıvı basıncı gelecektir.
- Çizgimizin üzerindeki her temas noktasında basınçlar eşit olmak zorunda olduğu için ana denklemimiz; sol kol = kap = sağ kol olacaktır. Yani, h2*dsıvı*g = P(gaz) = h1*dsıvı*g + Po
Diğer Durumlar
Bazı sorularda manometre veya barometre kullanmak yerine, tüp veya piston kullanılarak bir basınç dengesi yaratılmaya çalışılmaktadır. Bu tip sorularda genellikle yer çekimi ihmal edilerek hesaplanır. Eğer yer çekimi varsa gazın ve sıvının ağırlıkları da denklemlere eklenmelidir.
