Examkin

Soru

Zorluk: OrtaAçık Hava Basıncı ve Barometreler

Açık hava basıncının P0P_0 olduğu deniz seviyesindeki bir ortamda, sabit sıcaklıkta üç farklı barometre düzeneği kuruluyor. Düzeneklerin özellikleri şöyledir:

- I. düzenekte; kesit alanı SS olan düşey cam borunun üst kısmında boşluk (vakum) varken cıva yüksekliği h1h_1 olarak ölçülüyor.
- II. düzenekte; kesit alanı 2S2S olan ve düşey doğrultuyla θ\theta açısı yapacak şekilde eğik yerleştirilen cam borunun üst kısmında boşluk varken cıva yüksekliği h2h_2 olarak ölçülüyor.
- III. düzenekte; kesit alanı SS olan düşey cam borunun üst kısmında boşluk varken cıvadan daha küçük özkütleli bir sıvı kullanılıyor ve sıvı yüksekliği h3h_3 olarak ölçülüyor.

Buna göre; h1h_1, h2h_2 ve h3h_3 yükseklikleri arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    h1=h2=h3h_1 = h_2 = h_3
  2. h3>h1=h2h_3 > h_1 = h_2Cevap
  3. C
    h1=h2>h3h_1 = h_2 > h_3
  4. D
    h3>h2>h1h_3 > h_2 > h_1
  5. E
    h2>h1>h3h_2 > h_1 > h_3

Cevap

Sıvı sütunlarının dikey yükseklikleri arasındaki doğru ilişki h3>h1=h2h_3 > h_1 = h_2 şeklindedir.
Üstü boş olan barometrelerde dikey sıvı yüksekliği boru kesitine veya eğikliğine bağlı olmadığından birinci ve ikinci düzeneklerde dikey sıvı yükseklikleri eşit olur. Üçüncü düzenekte ise sıvı özkütlesi daha küçük olduğundan aynı açık hava basıncını dengelemek için gereken sıvı yüksekliği daha büyük olur. Bu durum h3>h1=h2h_3 > h_1 = h_2 sıralamasını verir.

Adım Adım Çözüm

1
Açık hava basıncının barometrelerdeki denge durumunu analiz edin.
Barometrenin üstünde gaz yoksa (boşluk varsa), açık hava basıncı sıvının dikey yüksekliğinden kaynaklanan sıvı basıncına eşit olur: P0=h⋅d⋅gP_0 = h \cdot d \cdot g.
Sistemlerdeki basınç dengesi ilkesini kurmak.
2
Boru kesiti ve eğikliğin dikey yüksekliğe etkisini belirleyin.
I ve II. düzeneklerde aynı sıvı (cıva) kullanılmıştır ve boruların üstünde boşluk vardır. Borunun kesit alanı (SS veya 2S2S) ve duruş açısı (eğik olması) dikey yüksekliği etkilemez. Bu nedenle h1=h2h_1 = h_2 olur.
Borunun geometrik özelliklerinin dikey yükseklik üzerindeki etkisini dışlamak.
3
Sıvı özkütlesinin sıvı yüksekliğine etkisini belirleyin.
III. düzenekte cıvadan daha küçük özkütleli bir sıvı (d2<d1d_2 < d_1) kullanılmıştır. P0=h3⋅d2⋅gP_0 = h_3 \cdot d_2 \cdot g eşitliğinde sıvı özkütlesi küçüldüğü için aynı açık hava basıncını dengelemek amacıyla dikey yükseklik daha büyük olmalıdır (h3>h1h_3 > h_1).
Farklı özkütleli sıvıların dikey yüksekliklerini karşılaştırmak.

Anahtar Kavram

Boşluklu barometrelerde dikey sıvı yüksekliği; açık hava basıncına ve sıvının özkütlesine bağlı olup, borunun kesit alanına veya eğikliğine bağlı değildir.
Bu soruyu puanla

Konular

Açık Hava Basıncı ve Barometreler

Bu konudan daha fazla soru