Basınç Nedir

**Prof. Dr. Sinsi** · 11-29-2012

Basınç
Katı Sıvı ve Gazlar ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeye bir kuvvet uygularlar

Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basınç(P), bütün yüzeye dik olarak etki eden kuvvete de Basınç kuvveti(F) denir

Basınç ile basınç kuvveti arasında; P=F/S bağıntısı vardır

Katılarda Basınç
Katı cisimler ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeye basınç yaparlar

Taban alanı S, ağırlığı G olan katı bir cisim, bulunduğu yüzeye; P=h

d kadar bir basınç uygularlar

1Katılarda basınç kuvveti daima katının ağırlığı kadardır

Dolayısıyla katı cismi hangi yüzeyi üzerine koyarsak koyalım basınç kuvveti değişmez

2Düzgün katıların (küp, dikdörtgenler prizması, silindir) zemine yaptıkları basınç P=h

d ile de hesaplanabilir

Burada h cismin yüksekliği, d ise özkütlesidir

3Katılar uygulanan kuvveti kendi doğrultusunda aynen iletirken, Basıncı aynen iletmezler

Katılarda basınç genel olarak yüzeyle ters orantılıdır

Bundan yararlanarak kesici ve delici Aletler yapılır

Birimi N/m2=Pascal, dyn/cm2=Bar
Sıvılarda Basınç
Bir kaptaki sıvı ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın her noktasına basınç uygular

Sıvı içindeki herhangi bir noktadaki sıvı basıncı;
1Sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır

2Sıvının üst yüzeyine olan uzaklıkla doğru orantılıdır

3Sıvının derinliği aynı kalmak şartıyla kabın şekline ve içindeki sıvı miktarına bağlı değildir

Sıvı basınç kuvveti
(F): Bir Sıvının ağırlığı nedeniyle içinde bulunduğu kabın herhangi bir yüzeyinin tamamına uyguladığı dik kuvvete sıvı basınç kuvveti denir

Bu kuvvet;F=h

d

S
H:ilgili yüzeyin orta noktasının sıvının üst yüzeyine uzaklığı
D:sıvının özkütlesi
S:ilgili yüzeyin alanıdır

Şekildeki gibi bir kap içinde h yüksekliğinde d özkütleli sıvı varsa S1, S2, S3 yüzeylerine etkiyen sıvı basınç kuvvetleri;
F1=h×d×S1
F2=h2×d×S2=h/2×d×S2
F3=h2×d×S3=h/2×d×S3
Pascal Prensibi
Sıvılar basıncı aynen her doğrultuda iletirler

Sadece doğrultu ve yönünü değiştirirler

Bundan yararlanarak Su cenderesi, hidrolik fren

gibi sistemler yapılabilir

Şekildeki su cenderesinde Basıncın etki yüzeyi değiştirilerek istenilen büyüklükte basınç elde edilebilir

kuvvetinin yaptığı basınç her noktaya aynen iletileceğinden, P1=P2 den F1/S1=F2/S2 olur

Gazlarda Basınç
Açık Hava basıncı (P0): Atmosfer adını verdiğimiz ve kalınlığı kilometreleri bulan hava yerküreyi kuşatmaktadır

Açık hava hem yeryüzüne hem de içerisinde bulunan bütün yüzeylere ağırlığı nedeniyle bir kuvvet uygular

Bu kuvvetin yüzeyin birim alanına düşen kısmına açık hava basıncı yada Atmosfer basıncı denir

Toriçelli deneyi
Toriçelli 80-90cm uzunluğunda bir Cam boru alarak tamamen civa ile doldurmuştur

Daha sonra civa dolu cam boruyu ters çevirerek, içerisinde civa bulunan civa kabına koyduktan sonra burudaki civanın bir kısmının civa kabına boşaldığını ve 76cm yüksekliğini alacak şekilde dengede kaldığını gözlemiştir

Civanın tamamen boşalmamasının sebebi, açık hava Basıncının borudaki civa basıncını dengelemesidir

Yani borudaki civa(sıvı) basıncı kaptaki civanın üst yüzeyine etkiyen açık hava Basıncına eşittir

Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve sonucun değişmediğini gözlemiştir

O halde civa yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir

Toriçelli bu deneyi deniz kıyısında ve Sıcaklığın 0°C olduğu bir Günde yapmıştır

Civanın özağırlığı 13

6 olduğundan borudaki sıvı basıncı(ki bu basınç açık hava basıncına eşittir);
P0=h×d=1Atm olur

Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir

Barometredeki civa seviyesi her 10

5m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer

Bundan yararlanarak rakım ölçülür

Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı: Sıvılar gibi gazlarda içinde bulundukları kabın çeperlerine basınç uygularlar

Bu basınç Gaz moleküllerinin hareketinden ileri gelir

Kapalı bir kapta bulunan gaz basıncı;
1Hacimle ters orantılıdır

Sıcaklık sabit kalmak şartıyla Hacim azaldıkça basınç artar

2Hacim sabit kalmak şartıyla, sıcaklık arttıkça basınç artar

3Molekül sayısı ile doğru orantılıdır

Hacim sabit iken Molekül sayısı arttıkça basınç artar

Bu üç Madde ideal gaz denklemi ile ifade edilir
PV=nRT
P:basınç V: hacim
N:molekül sayısı R: genel gaz sabiti
T:sıcaklık(T=273+t°C)

11-29-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Basınç Nedir Basınç Katı Sıvı ve Gazlar ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeye bir kuvvet uygularlar Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basınç(P), bütün yüzeye dik olarak etki eden kuvvete de Basınç kuvveti(F) denir Basınç ile basınç kuvveti arasında; P=F/S bağıntısı vardır Katılarda Basınç Katı cisimler ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeye basınç yaparlar Taban alanı S, ağırlığı G olan katı bir cisim, bulunduğu yüzeye; P=hd kadar bir basınç uygularlar 1Katılarda basınç kuvveti daima katının ağırlığı kadardır Dolayısıyla katı cismi hangi yüzeyi üzerine koyarsak koyalım basınç kuvveti değişmez 2Düzgün katıların (küp, dikdörtgenler prizması, silindir) zemine yaptıkları basınç P=hd ile de hesaplanabilir Burada h cismin yüksekliği, d ise özkütlesidir 3Katılar uygulanan kuvveti kendi doğrultusunda aynen iletirken, Basıncı aynen iletmezler Katılarda basınç genel olarak yüzeyle ters orantılıdır Bundan yararlanarak kesici ve delici Aletler yapılır *Birimi N/m2=Pascal, dyn/cm2=Bar* Sıvılarda Basınç Bir kaptaki sıvı ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın her noktasına basınç uygular Sıvı içindeki herhangi bir noktadaki sıvı basıncı; 1Sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır 2Sıvının üst yüzeyine olan uzaklıkla doğru orantılıdır 3Sıvının derinliği aynı kalmak şartıyla kabın şekline ve içindeki sıvı miktarına bağlı değildir Sıvı basınç kuvveti (F): Bir Sıvının ağırlığı nedeniyle içinde bulunduğu kabın herhangi bir yüzeyinin tamamına uyguladığı dik kuvvete sıvı basınç kuvveti denir Bu kuvvet;F=hdS H:ilgili yüzeyin orta noktasının sıvının üst yüzeyine uzaklığı D:sıvının özkütlesi S:ilgili yüzeyin alanıdır Şekildeki gibi bir kap içinde h yüksekliğinde d özkütleli sıvı varsa S1, S2, S3 yüzeylerine etkiyen sıvı basınç kuvvetleri; F1=h×d×S1 F2=h2×d×S2=h/2×d×S2 F3=h2×d×S3=h/2×d×S3 Pascal Prensibi Sıvılar basıncı aynen her doğrultuda iletirler Sadece doğrultu ve yönünü değiştirirler Bundan yararlanarak Su cenderesi, hidrolik fren gibi sistemler yapılabilir Şekildeki su cenderesinde Basıncın etki yüzeyi değiştirilerek istenilen büyüklükte basınç elde edilebilir kuvvetinin yaptığı basınç her noktaya aynen iletileceğinden, P1=P2 den F1/S1=F2/S2 olur Gazlarda Basınç Açık Hava basıncı (P0): Atmosfer adını verdiğimiz ve kalınlığı kilometreleri bulan hava yerküreyi kuşatmaktadır Açık hava hem yeryüzüne hem de içerisinde bulunan bütün yüzeylere ağırlığı nedeniyle bir kuvvet uygular Bu kuvvetin yüzeyin birim alanına düşen kısmına açık hava basıncı yada Atmosfer basıncı denir Toriçelli deneyi Toriçelli 80-90cm uzunluğunda bir Cam boru alarak tamamen civa ile doldurmuştur Daha sonra civa dolu cam boruyu ters çevirerek, içerisinde civa bulunan civa kabına koyduktan sonra burudaki civanın bir kısmının civa kabına boşaldığını ve 76cm yüksekliğini alacak şekilde dengede kaldığını gözlemiştir Civanın tamamen boşalmamasının sebebi, açık hava Basıncının borudaki civa basıncını dengelemesidir Yani borudaki civa(sıvı) basıncı kaptaki civanın üst yüzeyine etkiyen açık hava Basıncına eşittir Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve sonucun değişmediğini gözlemiştir O halde civa yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir Toriçelli bu deneyi deniz kıyısında ve Sıcaklığın 0°C olduğu bir Günde yapmıştır Civanın özağırlığı 136 olduğundan borudaki sıvı basıncı(ki bu basınç açık hava basıncına eşittir); P0=h×d=1Atm olur Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir Barometredeki civa seviyesi her 105m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer Bundan yararlanarak rakım ölçülür Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı: Sıvılar gibi gazlarda içinde bulundukları kabın çeperlerine basınç uygularlar Bu basınç Gaz moleküllerinin hareketinden ileri gelir Kapalı bir kapta bulunan gaz basıncı; 1Hacimle ters orantılıdır Sıcaklık sabit kalmak şartıyla Hacim azaldıkça basınç artar 2Hacim sabit kalmak şartıyla, sıcaklık arttıkça basınç artar 3Molekül sayısı ile doğru orantılıdır Hacim sabit iken Molekül sayısı arttıkça basınç artar Bu üç Madde ideal gaz denklemi ile ifade edilir PV=nRT P:basınç V: hacim N:molekül sayısı R: genel gaz sabiti T:sıcaklık(T=273+t°C)