Toriçelli Deneyi Nedir? Etkileyen Faktörler
Toriçelli deneyi: Evangelista Torricelli kimdir? İtalyan bir fizikçi ve matematikçidir. Barometreyi bulmasıyla ünlüdür. Ancak optik alanında yaptığı önemli çalışmalarla da bilinmektedir.
Toriçelli deneyi: 0°C sıcaklıkta kuru, nemsiz havada ve deniz seviyesinde (kenarında) yapılmıştır. Toriçelli deneyinde, uzunluğu yaklaşık 1 m (çapı 1 cm²) olan bir ucu açık cam boru cıva ile doldurulmuştur. Borunun ağzı kapatılarak ters çevrilip cıva çanağına daldırılmıştır.
Cam borudaki cıva seviyesi bir miktar azalmış (cıva bir miktar cıva çanağına boşalmış), daha sonra denge sağlandığı için azalma durmuştur. Cam boruda denge sağlandığında cıva (sıvı) yüksekliği 76 cm olarak ölçülmüştür. Toriçelli deneyinde cam borudaki cıvanın tamamen boşalmamasının sebebi, cıvanın ağırlığındandır. Bu sebeple bulunduğu cam borunun tabanına uyguladığı basıncın açık hava basıncı ile dengelenmesidir.
Açık hava, cıva çanağındaki cıvaya basınç uygular ve bu basınç Pascal prensibine göre cam borunun alt ucundaki cıvaya iletilir. (Atmosfer, kapalı kap olarak düşünüldüğü için ağzı açık olan cıva çanağındaki cıva basıncı her yöne aynen iletir). Açık hava basıncı, 76 cm yüksekliğindeki cıvanın uyguladığı basınca eşit olarak kabul edilir.
Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve sonucun değişmediğini gözlemiştir. O halde civa yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir.
P0 → Açık Hava Basıncı
- PC → Cam Borudaki Cıva Basıncı
- h cıva → Cam Borudaki Cıva Yüksekliği
- d cıva → Cıvanın Öz Kütlesi
- P cıva → Cıvanın Öz Ağırlığı
- g → Yer Çekim İvmesi
h cıva = 76 cm = 0,76 m
- d cıva = 13,6 gr/cm3 = 13600 kg/m3
- P cıva = 13,6 gr–f/cm3 = 0,0136 kg–f/m3
- g = 980 dyn/gr = 9,8 N/kg
Civanın öz ağırlığı 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 10.5 m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer. Bundan faydalanarak rakım ölçülür.
Toriçelli Deneyini Etkileyen Faktörler
Ortamın nemi: Nemin artması ile sıvı yüksekliği de artacaktır.
Ortamın Sıcaklığı: Sıcaklığın artması ile civanın yüksekliğinde de artış olur.
Sıvının Cinsi: Sıvı cinsinin değişmesi ile öz kütlede değişim oluşmaktadır.
Yükseklik: Deney yapılan yer deniz seviyesinden yüksek olursa kap içerisindeki sıvının yüksekliği de bu durumdan etkilenecektir.
Bir yanıt yazın