Soru:
Bir dağcı, deniz seviyesinde sırt çantasındaki tüpün içindeki gazın basıncını 2 atm olarak ölçüyor. Aynı tüpü ve sıcaklığı dağın zirvesine (\(5000\) m) çıkardığında gazın basıncının \(1.6\) atm olduğunu görüyor. Bu basınç değişikliğinin temel sebebi nedir? Açıklayınız.
Çözüm:
💡 Bu soru, açık hava basıncının (atmosfer basıncının) yükseklikle değişimini anlamamızı sağlar.
- ➡️ Birinci Adım - Basınç Dengesi: Tüpün içindeki gazın basıncı, bulunduğu ortamdaki dış atmosfer basıncına göre ölçülür. Tüpün ağzı açık olsaydı, iç ve dış basınç eşit olurdu.
- ➡️ İkinci Adım - Yükseklik-Arasındaki İlişki: Atmosfer basıncı, yükseklik arttıkça azalır. Bunun nedeni, yükseklere çıkıldıkça üzerimizdeki hava sütununun kütlesinin ve dolayısıyla ağırlığının azalmasıdır.
- ➡️ Üçüncü Adım - Ölçülen Basınca Etkisi: Dağcı tüpü zirveye çıkardığında, tüpün dışındaki atmosfer basıncı düşer. Tüp kapalı ve hacmi sabit olduğu için, iç basınç dış basınca göre daha yüksek kalır ve bu nedenle ölçülen mutlak basınç değişmez gibi görünse de, aslında dağcının ölçtüğü gösterge basıncı (iç basınç - dış basınç) azalmış gibi okunur. Bu durumda mutlak basınç sabit kalmış, ancak dış basınç düştüğü için basınç farkı (gösterge basıncı) azalmıştır. Soruda verilen değerler gösterge basıncı olarak düşünülebilir.
✅ Sonuç olarak, basınçtaki bu azalmanın temel sebebi, yüksekliğin artmasıyla atmosfer basıncının azalmasıdır.
