Basınç ve Basınç Ölçümü

Bir gazın her zaman içinde bulunduğu kabın şeklini ve hacmini aldığını hatırlayalım. Mikroskobik olarak gaz, birbirleriyle ve içinde bulunduğu kabın duvarlarıyla çarpışan hareketli parçacıklardan oluşur. Duvarla her çarpışma, temas alanına küçük bir kuvvet uygular.

Bu tür çok sayıda çarpışmadan kaynaklanan kuvvetler, basıncını arttırır. Daha az gaz parçacığı daha az çarpışmaya, birim alan başına daha düşük bir kuvvete ve dolayısıyla daha düşük bir basınca yol açar. Bu nedenle basınç, belirli bir hacimdeki partikül sayısı veya gazın yoğunluğu ile doğru orantılıdır.

Hava farklı gaz atomlarının ve moleküllerinin karışımı dünya yüzeyindeki her şeye basınç uygular. Bu atmosferik basınçtır ve bir barometre kullanılarak ölçülür. Geleneksel bir barometre, cıva içeren bir kaba ters şekilde yerleştirilen cıva dolu bir cam tüptür.

Atmosferin uyguladığı basınca yanıt olarak cıva sütununun yüksekliği artar veya düşer. Yüksekliğin ölçülmesi, atmosfer basıncının bir ölçüsünü sağlar. Deniz seviyesinde, atmosferik basınç 1 atmosferdir ve civa sütununu 760 milimetre yüksekliğe yükseltir.

Havanın daha az yoğun olduğu daha yüksek rakımlarda, cıva sütununun yüksekliği düşer ve bu da daha düşük bir atmosfer basıncına işaret eder. Bir kapta hapsolmuş bir gazın basıncı bir manometre kullanılarak ölçülür. Kapalı uçlu bir manometre, cıva dolu bir U tüpünden oluşur.

Bir ucu vakumla kapatılır ve diğer ucu gaz numunesi ile dolu kaba bağlanır. Gaz parçacıkları tüpün bir ucundaki civayı iterek gazın uyguladığı basınca karşılık gelen bir yükseklik farkı yaratır. Açık uçlu bir manometrede, bir ucu atmosfere açık bırakılır.

Bu, gaz numunesinin basıncını atmosferik basınca göre ölçer. Gaz, atmosferik basınçtan daha yüksek bir basınç uyguladığında, yükseklik farkı atmosfer basıncına eklenir. Bu, gazın basıncını verir.

Tersine, atmosfer gaz örneğinden daha büyük bir basınç uyguladığında, yükseklik farkı, gaz basıncını elde etmek için atmosferik basınçtan çıkarılır.