Bir gazın uyguladığı basınç, moleküllerinin hareketinden kaynaklanır. Gaz molekülleri serbestçe hareket eder, kap duvarlarından ve birbirlerinden sıçrar. Moleküller bir engelden sektiğinde, az miktarda kuvvet aktarırlar. Engel nedeniyle yön değişikliği, engeli iten bir momentum değişikliği ile sonuçlanır.
Birçok molekül bir kap duvarına karşı momentum değiştirdiğinde, basınç önemli olabilir. Momentum hız ile orantılıdır ve moleküllerin hareket hızı sıcaklığa bağlıdır. Gazın sıcaklığı arttıkça moleküller daha hızlı hareket eder ve uyguladıkları basınç artar. Gazların basınç uyguladığı ve basıncın gaz sıcaklığına bağlı olduğu gerçeği, faydalı işler yapmak için birçok ilginç şekilde kullanılabilir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Gaz basıncı, kap duvarlarından ve birbirlerinden sıçrayan gaz moleküllerinden kaynaklanır. Bir molekül duvara çarptığı için her yön değiştirdiğinde, momentumdaki değişiklik küçük bir itme ile sonuçlanır. Dahil olan çok sayıda molekül nedeniyle, itmeler, makineleri ve aletleri çalıştırmak için kullanılabilecek gözle görülür bir basınca katkıda bulunur.
Gaz Basıncının Tanımı
Gaz molekülleri bulundukları kabın duvarlarından sıçradıklarında bir kuvvet uygularlar. Gaz basıncı, gaz tarafından üretilen birim alan başına kuvvet olarak tanımlanır. Ölçümün amacına bağlı olarak, yaygın olarak farklı birimler kullanılır. İngiliz sisteminde, basınç birimi inç kare başına pound'dur. Metrik sistemde, pascal adı verilen metrekare başına Newton'dur. Meteorolojide, bir atmosfer inç kare başına 14,7 pound veya 101.325 kilopaskal'a eşittir.
Gaz Basıncı Nasıl Çalışır?
Gazlar akışkanlardır, yani yüksek basınçlı bir hacimden düşük basınçlı bir hacme akarlar. Daha yüksek sıcaklıkta daha fazla gaz veya gaz içeren hacimler, daha az gaz içeren veya daha soğuk olanlardan daha yüksek basınca sahiptir. Bu, ya daha fazla gaz ekleyerek ya da kabı ısıtarak, birinci kaptaki basıncı artırarak gazın bir kaptan diğerine akmasının sağlanabileceği anlamına gelir. Gaz basıncının bu özelliği, fabrikalarda ve ulaşımda kullanılan birçok motor ve makinenin temelidir.
İş Yapmak için Gaz Basıncının Kullanılması
Taşıma için gaz basıncını kullanan bir uygulamaya bir örnek, bir arabanın motorudur. Benzin veya dizel yakıt havaya eklenir ve motorda sıkıştırılır. Yakıt yanar, gazı ısıtır ve motorun pistonlarını itmek için basınç üretir. Bu durumda, yanan yakıttan gelen ısı, araba motorunu çalıştırmak için gaz basıncını oluşturur.
Basınçlı hava araçları için, makinelere ısıdan ziyade ekstra hava güç sağlar. Bir kompresör, çeşitli aletlere basınç altında hava sağlayan bir hava tankına hava ekler. Aletler, cıvataları vidalamak, delikleri delmek veya parçaları çivilemek için hava basıncını kullanır. Hava, yüksek basınçlı tanktan aletler aracılığıyla atmosferin düşük basıncına akar. Hava dışarı akarken, aletlere güç sağlar.
Gaz basıncının diğer örnekleri gazlı içecekler kutularında, araba ve bisiklet lastiklerinde, sprey kutularında ve yangın söndürücülerde bulunabilir. Gaz basıncına neden olan moleküllerin her biri, fiziksel nesneler ölçeğinde faydalı işler yapmak için toplanabilecek küçük bir kuvvete katkıda bulunur.