Kapalı bir kaba konulmuş gazın molekülleri kabın çeperlerine çarpmasından dolayı basınç uygular. Moleküller çeperlere her çarpışında o noktaya bir kuvvet uygular ve kabın yüzeyi sürekli dışa doğru bu kuvvetten dolayı itilir. Bir çocuk balonu hava ile doldurulduğunda yüzeyi gergin bir zar gibi davranır. Balon yüzeyini geren etki gaz moleküllerinin yaptığı basınçtır. Gazlar sıkıştırılabilir maddelerdir.
Şekil I deki kapalı kaba daha fazla gaz pompalanarak basınç artırılabilir. Aynı şekilde yangın söndürme tüpüne daha fazla gaz pompalanabilir. Araçlardaki LPG tanklarına daha fazla gaz konularak basınç artırılabilir.
Kapalı bir kaptaki gaz moleküllerinin sayısı artarsa kabın iç yüz- yine daha fazla molekül çarpacağından basınç artmış olur. O halde basınç gaz miktarıyla doğru orantılıdır. Kapalı kaptaki gaz ısıtıldığında gaz moleküllerinin sıcaklığı dolayısıyla da kinetik enerjisi artacak ve çeperlere daha fazla molekül çarparak basıncı artıracaktır. Yani kapalı kaptaki sıcaklık artarsa gaz basıncı artacaktır.
Kapalı bir kaptaki gaz daha büyük hacimli bir kaba konulduğunda kabın her noktasına çarpan molekül sayısı azalacaktır. Bu nedenle basınçta azalacaktır. Yani gazın hacmi arttıkça basın- cı azalacaktır. Yukarıda anlattığımız bütün faktörler bir araya getirildiğinde kapalı kaptaki gaz basıncı; P.V = n.R.T ile bulunur.
P: Basınç
V: Hacim
n: Molekül sayısı
R: Sabit
T: Sıcaklık
Gaz Basıncının ölçülmesi
Gaz basıncı manometre denilen kaplar yardımıyla ölçülür. Manometreler açık ve kapalı uçlu olmak üzere çeşitleri vardır.
Barometre: Açık hava basıncını ölçmeye yarayan bir araçtır. Cıvalı ve metal olmak üzere iki çeşidi vardır. İtalyan fizikçi Torricelli’nin yaptığı deney, cıvalı basit bir barometre modelidir. Barometreler; buhar kazanları, denizaltılar, sıkıştırılmış gaz tüpleri vb. yerlerde kullanılır. Cıvalı barometre 1643 yılında Evangelista Torricelli tarafından bulunmuştur. Cıvalı barometre, içi cıva dolu dikey bir borudur. Borunun üst ucu Kapalıdır. Alt uç ise açık, ancak cıva dolu bir kaba daldırılmış durumdadır. Atmosferin bu kap içindeki cıva yüzeyine yaptığı basınca göre, borunun içindeki cıva sütunu yükselip alçalır. Cıva sütununun yüksekliği barometre basıncını gösterir. Bu basınç, deniz düzeyinde cıva sütunundaki 76 cm yüksekliğe eşittir. 76 cm-Hg aynı zamanda 1 atmosfer basınca eşittir! Sütundaki cıva düzeyinin alçalıp yükselmesi atmosfer basıncının değiştiğini gösterir ve bu yolla hava durumu tahmin edilebilir.
Altimetre: Rakım veya irtifayı ölçmekte kullanılan bir cihaz. Radar altimetresi ve aneroid altimetre gibi farklı prensiplere göre çalışan altimetreler bulunur. Bununla birlikte altimetre sözcüğü ile genellikle aneroid (barometrik) altimetre kastedilir. Altimetreler dağcılık ve havacılıkta yaygın olarak kullanılır. Aneroid altimetre herhangi bir basınç seviyesine göre bir yerin yüksekliğini ölçebilen bir barometredir. Yaygın olarak bir yüksekliği deniz seviyesine göre gösterir. Barometrelerin basıncı genellikle mm-Hg(mm-cıva) cinsinden göstermelerine mukabil; altimetre, yüksekliği metre veya feet cinsinden gösterir. Atmosfer basıncı deniz seviyesinden yükseldikçe azalır. Örneğin bir dağın zirvesindeki basınç, eteklerindeki basınçtan azdır. Deniz seviyesinden itibaren yukarıya doğru ortalama her 10,5 m (30 ft) çıkıldıkça barometre 1 mm-Hg basıncı kadar düşme gösterir. Bir altimetre 800 metreyi gösteriyorsa, o yerin yüksekliği altimetre penceresine bağlanan basınç hattından itibaren 800 metredir. Havanın nem ve sıcaklığına bağlı olarak atmosfer basıncı % 0,1 den az değiştiğine göre, altimetre ile yükseklik ölçerken yapılabilecek hatanın % 0,1 den az olması beklenir.
Manometre: Gaz veya sıvı akışkanların basıncını ölçmek için kullanılan bir alet. U şeklindeki bir borudan mey- dana gelir. Boru içinde bulunan sıvı, akışkan tarafından, uygulanan basınca bağlı olarak seviye değiştirir. İki koldaki seviye farkı önceden hazırlanan ölçekli bir cetvelde ölçülerek basınç bulunur. Cıvalı barometre, açık hava basıncını ölçmek için kullanılan basit bir manometreden ibarettir. Genel olarak iki türlü manometre vardır: Sıvı manometre, metal manometre.
Batimetre: Denizlerin derinliğini basınç değişimi vasıtasıyla ölçmeye yarayan bir alettir. Gemilerde kullanılan bu araçtan deniz diplerinin yapısının incelenmesinde, göletlerin derinliklerinin ölçülerek kuraklaşma oranının belirlenmesinde, mineraloji araştırmalarında vb. yerlerde yararlanılmaktadır.
Sonraki konumuz Sıvıların Kaldırma Kuvveti konusudur.
