Examkin

Soru

Zorluk: OrtaAçık Hava Basıncı ve Barometreler

Düşey kesiti şekildeki gibi olan hava sızdırmaz, esnek olmayan şeffaf bir fanus içerisine cıvalı bir barometre yerleştirilmiştir. Fanusun içindeki havanın basıncı PfanusP_{\text{fanus}} iken barometre borusundaki cıva yüksekliği hh, borunun üst kısmında sıkışmış gazın basıncı ise PgazP_{\text{gaz}}'dır.

Fanusun vanası açılarak içerideki havanın bir kısmı vakum pompası yardımıyla dışarı çekiliyor.

Sistemde sıcaklık sabit kaldığına göre, yeniden denge sağlandığında borudaki cıva yüksekliği (hh) ve borunun üst kısmındaki gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) ilk duruma göre nasıl değişir?

  1. A
    hh artar, PgazP_{\text{gaz}} azalır.
  2. B
    hh azalır, PgazP_{\text{gaz}} değişmez.
  3. hh azalır, PgazP_{\text{gaz}} azalır.Cevap
  4. D
    hh artar, PgazP_{\text{gaz}} artar.
  5. E
    hh değişmez, PgazP_{\text{gaz}} azalır.

Cevap

Cıva yüksekliği (hh) azalır ve borunun üst kısmındaki gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) azalır.
Fanus içindeki havanın çekilmesi fanus basıncını (PfanusP_{\text{fanus}}) düşürür. Dengenin sağlanabilmesi için cıva seviyesi aşağı iner (hh azalır). Borunun üst kısmındaki gazın hacmi arttığı için de gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) azalır. Bu durum cıva yüksekliğinin ve gaz basıncının her ikisinin de azalacağını belirten seçenekte doğru açıklanmıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Sistemdeki basınç dengesini yazma
Pfanus=Pgaz+h⋅d⋅gP_{\text{fanus}} = P_{\text{gaz}} + h \cdot d \cdot g eşitliği elde edilir.
Barometre kabındaki cıva yüzeyine etki eden fanus içindeki hava basıncı, boru içindeki aynı seviyedeki toplam basınca (gaz basıncı ve cıva sütununun sıvı basıncı) eşittir.
2
Dış basınç değişimini analiz etme
Pompa yardımıyla hava çekildiğinde fanus içindeki havanın basıncı (PfanusP_{\text{fanus}}) azalır.
Hacmi sabit olan fanustan gaz moleküllerinin uzaklaştırılması gazın basıncını düşürür.
3
Cıva seviyesini ve gaz basıncını yorumlama
hh yüksekliği azalır ve PgazP_{\text{gaz}} azalır.
Dış basınç azaldığı için borudaki cıva aşağı akarak çanağa dolar, bu da cıva yüksekliğini (hh) azaltır. Borunun üstündeki kapalı gazın hacmi arttığı için, sabit sıcaklıkta gazın basıncı (PgazP_{\text{gaz}}) azalır.

Anahtar Kavram

Barometrelerde basınç dengesi ve gazların hacim-basınç ilişkisi
Bu soruyu puanla

Konular

Açık Hava Basıncı ve Barometreler

Bu konudan daha fazla soru