Examkin

Soru

Zorluk: OrtaAçık Hava Basıncı ve Barometreler

Düşey kesiti şekildeki gibi olan cıva dolu bir çanağa daldırılmış cam borunun üst kısmında bir miktar gaz bulunmaktadır. Açık hava basıncının P0P_0 olduğu bir dağın zirvesinde sistem dengedeyken borudaki cıva yüksekliği hh, gazın basıncı ise PgazP_{\text{gaz}} olarak ölçülmektedir.

Bu düzenek, sıcaklığı sabit tutularak dağın eteğine (deniz seviyesine) indirildiğinde;

I. Borudaki cıva yüksekli��i (hh) artar.
II. Sıkışan gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) artar.
III. Düzenek dağın eteğindeyken cam boru cıva çanağına biraz daha daldırılırsa cıva yüksekliği (hh) azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. D
    I ve III
  5. I, II ve IIICevap

Cevap

Her üç öncül de doğrudur: Dağın eteğine inildikçe açık hava basıncı arttığı için cıva seviyesi (hh) ve sıkışan gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) artar; boru çanağa daha fazla daldırıldığında gaz sıkışarak cıvayı aşağı iter ve c��va seviyesi (hh) azalır.
Dağın eteğine inildikçe açık hava basıncı (P0P_0) artar. Bu artış cıvanın boruda yükselmesine (hh'nin artmasına) neden olur. Boruda yükselen cıva ise üstteki kapalı gazın hacmini küçülterek basıncını (PgazP_{\text{gaz}}) artırır. Ayrıca gazlı bir barometrede cam borunun cıva çanağına daldırılması gazı sıkıştırıp basıncını artıracağı için cıva yüksekliğini (hh) azaltır. Dolayısıyla her üç öncül de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Açık hava basıncının yükseklikle değişimini belirleme
Dağın zirvesinden eteğine (deniz seviyesine doğru) inildikçe, üzerimizdeki hava sütununun ağırlığı arttığı için açık hava basıncı (P0P_0) artar.
Sistemin yeni denge durumunu analiz edebilmek için dış basıncın nasıl değiştiğini bilmemiz gerekir.
2
Dış basınç artışının cıva yüksekliği (hh) ve gaz basıncına (PgazP_{\text{gaz}}) etkisini analiz etme
P0=Pgaz+h⋅d⋅gP_0 = P_{\text{gaz}} + h \cdot d \cdot g dengesine göre, P0P_0 arttığında cıva boruda yükselir (hh artar). Boruda yükselen cıva, üstteki gazın hacmini (VV) küçültür. Sıcaklık sabit olduğundan, Boyle-Mariotte yasasına göre hacmi küçülen gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) artar. Dolayısıyla I ve II. öncüller doğrudur.
Dış basınç artışının sistemdeki sıvı seviyesi ve gaz basıncı üzerindeki ortak etkisini görmek için.
3
Borunun çanağa daldırılmasının etkisini değerlendirme
Boru çanağa daldırıldığında, borunun çanak üzerindeki kalan hacmi küçülür. Bu durum gazın sıkışmasına, yani hacminin azalarak basıncının (PgazP_{\text{gaz}}) artmasına neden olur. Sabit P0P_0 altında, PgazP_{\text{gaz}} arttığı için cıva yüksekliği (hh) azalır. Dolayısıyla III. öncül de doğrudur.
Gazlı barometrelerde tüpün konumunun sıvı yüksekliğine etkisini belirlemek için.

Anahtar Kavram

Gazlı barometrelerde açık hava basıncı, sıvı basıncı ve gaz basıncı arasındaki denge ilişkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Açık Hava Basıncı ve Barometreler

Bu konudan daha fazla soru