Examkin

Question

Difficulty: MediumAçık Hava Basıncı ve Barometreler

Düşey kesiti şekildeki gibi olan barometre düzeneğinde, cam borunun üst kısmında bir miktar gaz sıkışmış olup borudaki sıvı yüksekliği hh'dir. Sistem bu şekilde dengedeyken borudaki sıvı yüksekliği hh'yi artırmak için;

I. Cam boruyu sabit tutarak hazneye aynı sıvıdan bir miktar daha eklemek,
II. Barometreyi açık hava basıncının daha büyük olduğu bir ortama götürmek,
III. Sıvıların genleşmesi ve buharlaşmasını önemsemeden düzeneğin sıcaklığını artırmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir?

  1. A
    Yalnız I
  2. Yalnız IIAnswer
  3. C
    Yalnız III
  4. D
    I ve II
  5. E
    II ve III

Answer

Düzeneği açık hava basıncının daha büyük olduğu bir ortama götürmek borudaki sıvı yüksekliğini artırırken, hazneye sıvı eklemek ve sıcaklığı artırmak sıvı yüksekliğini azaltır.
Açık hava basıncının artırılması hazne yüzeyine etki eden basıncı artırarak sıvıyı tüp içine doğru yükselmeye zorlar, bu da sıvı sütununun yüksekliğini artırarak yeni bir dengenin kurulmasını sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Sistemin denge denklemini yazmak.
P0=Pgaz+h⋅d⋅gP_0 = P_{\text{gaz}} + h \cdot d \cdot g eşitliği kurulur.
Barometredeki sıvı sütununun taban hizasındaki basınç dengesi, dıştaki açık hava basıncının boru içindeki gaz basıncı ile sıvı sütununun basıncının toplamına eşit olduğunu gösterir.
2
Birinci öncülün (hazneye aynı sıvıdan ekleme) etkisini analiz etmek.
PgazP_{\text{gaz}} artar ve hh azalır.
Hazneye sıvı eklenmesi dış sıvı seviyesini yükseltir. Boru sabit tutulduğu için gazın bulunduğu hacim daralır. Hacmi azalan gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) artar. Dış basınç (P0P_0) sabit olduğundan, artan gaz basıncını dengelemek için hh sıvı yüksekliği azalmalıdır.
3
İkinci öncülün (dış basıncın artması) etkisini analiz etmek.
hh yüksekliği artar.
Açık hava basıncı (P0P_0) arttığında, sıvı tüpün içine doğru itilir. S��vının yükselmesi gazı sıkıştırarak PgazP_{\text{gaz}} değerini de artırır ancak bu artış dış basınçtaki artıştan daha az olur, böylece hh sıvı s��tunu yüksekliği net olarak artar.
4
Üçüncü öncülün (sıcaklığın artması) etkisini analiz etmek.
PgazP_{\text{gaz}} artar ve hh azalır.
Sıcaklığın artırılması gaz moleküllerinin kinetik enerjisini ve dolayısıyla gazın basıncını (PgazP_{\text{gaz}}) artırır. Sabit dış basınç (P0P_0) altında artan gaz basıncı sıvıyı aşağı iterek hh yüksekliğini azaltır.

Key Concept

Sıkışmış gaz içeren barometrelerde sıvı yüksekliğinin dış basınç, gaz basıncı ve sıcaklık değişimleri ile olan ilişkisi.
Rate this question

Topics

Açık Hava Basıncı ve Barometreler

More questions from this topic