Basınç Sıcaklık İlişkisi

Basınç Sıcaklık İlişkisi: Basınç sıcaklık ilişkisi, direk olarak birbirleri ile orantılı kavramlardır. Bu durum; sıcaklık düştüğünde basınç değerinin de düştüğü, sıcaklık arttığında da buna bağlı olarak basınç değerinin de arttığı anlamına gelmektedir. Bunu ifade etmenin bir diğer şekli ise; moleküllerin sıcaklıklarını yükselterek hızlarını arttırdığımızda molekül kuvvetlerinin içerisinde bulundukları kaba çarpma frekansları artar ve bu durum da sonuçta basınç değerlerinin yükselmesine neden olur diyebiliriz. Bu ilişki Gay-Lussac Kanunu olarak adlandırılır ve ideal gaz denkleminin bir kısmını oluşturmaktadır.

Gaz moleküllerinin hızı arttığında, gaz molekülleri içerisinde bulundukları kaba daha sık çarpmaya başlarlar. Daha yüksek sıklıkla oluşan konteyner çeperlerindeki gazın çarpma kuvvetiyle, artan etkiye bağlı olarak yüksek basınç oluşmuş olur. Böylece sıcaklık artışına bağlı olarak gaz basınç değeri de artmıştır denir. Gazın soğuması durumunda ise söz konusu çarpışmalar seyrekleşir ve bu durum basınç değerinin düşmesine neden olur. Basınç ve sıcaklık arasındaki bu ilişki, teorik olarak da ifade edilebilir. Matematiksel olarak Gay-Lussac Kanunu; P/T = k formülüyle açıklanabilir. Burada, P: Basınç, T: Sıcaklık ve k: sabittir. Bu ilişki, yarış arabası lastiklerinin diğer normal arabalardan farklı olarak neden tam olarak şişirilmediklerini açıklamakta da bize yardımcı olur. Yarış arabasının yüksek hız değerlerinde lastikleri içerisinde bulunan hava ısınır ve buna bağlı olarak basınçları da artar. Yüksek basınç altındaki lastikler, yol ile daha az tutunacaklarından daha kolay bir şekilde zarar görebilirler. Bu nedenle lastiklerin soğuk durumdaki basınç değerleri normal arabaların basınç değerlerinden daha düşük tutulur.

Ayrıca aşağıdaki diğer bir deneyi, farklı sıcaklıklarda basınç değerlerinin nasıl farklılık gösterdiğini açıklamakta kullanabiliriz. Söz konusu deneyi aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz;

• Oda sıcaklığında basınç değerini Pascal cinsinden, sıcaklık değerini de Kelvin cinsinden ölçüp tabloya kaydedin.
• Aynı değerleri, bir sıcak su ile tekrarlayın.
• Buzlu bir suyun sıcaklık ve basınç değerlerini de ölçüp kaydedin.
• Bu sefer, basınç kabını likit nitrojen ile doldurup, basınç ve sıcaklık değerini ölçün. Likit nitrojen 77 Kelvin (-196 derece)'de kaynar. Eğer termometre bu değeri ölçmez ise bu sıcaklığı kaydedin.

Basınç Sıcaklık ilişkisi Deneyi Özeti