barometre

BASÝNÇÖLÇER olarak da bilinir, atmosfer basýncýný ölçmekte kullanýlan aygýt.

Atmosfer basýncý deniz düzeyinin altýnda ve üstünde bulunulan yüksekliðe göre deðiþtiði için, barometre yükseklik ölçümünde de kullanýlabilir. Barometreyi1643'te, Ýtalyan bilim adamý Evangelista Torricelli bulmuþtur. Daha sonra Fransýz bilim adamý Blaise Pascal, barometre daða çýkarýldýðýnda cýva sütununun yüksekliðinin azaldýðýný, daðdan inince de yeniden yükseldiðini gösterdi Baþlýca iki tür barometre vardýr: Cývalý ve aneroit barometre.

Cývalý barometrede atmosfer basýncý, yüksekliði duyarlý olarak ölçülebilen bir cýva sütununu dengeler. Cývalý barometreler, duyarlýlýklarýnýn artýrýlmasý amacýyla çevrenin sýcaklýðýna ve bölgedeki yerçekimi deðerine göre ayarlanýrlar. Yaygýn basýnç birimleri arasýnda, pound/inç kare; din/cm2; newton/m2 (SI birimi olan bu birime pascal adý verilir); inç, cm ya da mm olarak cýva yüksekliði ve milibar (1 milibar, 1.000 din/cm2’ye ya da 0,75 mm cývaya eþittir) sayýlabilir. Normal atmosfer basýncý yaklaþýk 14,7 pound/inç kare, 760 mm (30 inç) cýva, 1.013,2 milibar ya da 101.320 pascal’dýr.

Cývalý barometrelerin birçok türü vardýr; bu çeþitlilik büyük oranda cýva sütununun yüksekliðini ölçmede farklý tekniklerin kullanýlmasýndan kaynaklanýr. Barometrelerde baþka sývýlar da kullanýlabilir, ama en yaygýn kullanýlan sývý cývadýr. Cývanýn yüksek yoðunluðu, barometredeki düþey sütunun uygun boyutlarda olmasýný saðlar. Örneðin eðer su kullanýlsaydý, sütun yüksekliðinin 10,3 m olmasý gerekecekti.

Aneroit (kadranlý) barometre adý verilen sývýsýz barometre, boyutlarýnýn daha küçük olmasý ve kullaným kolaylýðý yüzünden taþýnabilir aygýtlarda ve uçaklarýn altimetrelerinde yaygýn olarak kullanýlýr. Bu tür barometrede esnek çeperli, havasý boþaltýlmýþ bir kapsül vardýr; küpsülün çeperi atmosfer basýncýndaki deðiþmelere göre devinir. Bu devinim mekanik olarak bir göstergeye iletilir. Aneroit barometreleri ayarlamak ve denetlemek için cývalý barometreler kullanýlýr. Ayarlama, aygýt, örneðin atmosfer basýncýný ya da deniz düzeyinden yükseltiyi gösterecek biçimde yapýlabilir.

Barometrik basýnçta zaman içinde oluþan deðiþimleri mekanik olarak kaydeden barometreye barograf adý verilir. Cývalý barograflar da yapýlmýþ olmasýna karþýn, aneroit barograflar çok daha yaygýn olarak kullanýlýr. Aneroit barografta, kapsülün devinimi kaldýraç kollarýyla büyütülerek kaydedici bir kaleme aktarýlýr. Bu kalem, bir grafik kâðýdý üzerine gerekli çizgiyi çizer; kâðýt ise genellikle saat mekanizmasýyla döndürülen bir silindirin çevresine sanlýdýr.

barometre ýþýðý

bir barometre tüpü sallandýðýnda, içindeki cývanýn üzerinde bulunan boþlukta beliren ýþýltý. Ýlk olarak 1675’te Fransýz astronom Jean Picard’m dikkatini çekmiþtir. Elektrik boþalýmý, tüpün içinde kalmýþ olan çok düþük basýnçlý gazda gerçekleþir (bu gazlar çeþitli olabilir, örneðin neon, atmosfer basýncýnda bile kendine özgü kýrmýzý ýþýðýný yayar). Tüpün sallanmasý kesinlikle gereklidir; elektriklenme büyük olasýlýkla, cývanýn hem çalkalanmasý hem de cam boru yüzeyinde devinmesi yüzünden oluþur. Cývanýn saf olmamasý durumu, hiçbir zaman tam anlamýyla incelenmemiþ olan barometre ýþýðý olayýný önemli ölçüde etkilemektedir. Francis Hauksbee 1709’da barometre ýþýðýnýn, cam olmayan kaplarda da görüldüðünü, aþýrý düþük bir basýnç gerektirmediðini ve kendi elektrik makinesiyle elde edilen boþalýmlara benzediðini göstermiþtir.

BAROMETRE

a. (fr. söze )
Atmosfer basýncýný ölçmeye yarayan aygýt. (Eþanl. BASINÇÖLÇER )

—Fiz. Barometre düzeltmeleri, bir barometrede yapýlan gözlemlemeler üzerinde çeþitli olaylar yüzünden yapýlmasý gereken düzeltmeler. |j Barometre yüksekliði, cývalý bir barometrede, cýva kabý ve tüpteki cýva düzeyleri arasýnda bulunan fark.

—ANSÝKL. Ölçbif. Barometrenin ilk ilkesi Torricelli'nin serbest cýva yüzeyine uygulanan hava basýncýný göstermek için kullandýðý aygýtýnkine benzer.

Cývalý barometre kuramý ve yapýmý.

Uzunluðu yaklaþýk 0,90 m, uçlarýndan biri kapalý cam bir tüp alýnýr. Bu tüp yýkanýp kurutulduktan sonra, üst kýsmýnda bir me- nisk oluþuncaya deðin arýtýlmýþ cývayla doldurulur. Ardýndan, aðzý aþaðýya gelecek biçimde ters çevrilerek arýtýlmýþ sýcak cývayla dolu bir kaba daldýrýlýr. Tüpün içindeki cýva alçalarak yaklaþýk 0,76 m yükseklikte durur ve tüpün üst yanýnda barometre odasý denilen bir boþluk oluþur.

Tüpteki cývanýn kaptaki cýva düzeyinde bir A kesitini göz önüne alalým: A kesitindeki basýnç, kaptaki cýva yüzeyinden alýnan ayný boyutlu bir B kesitindeki basýnca eþittir; dolayýsýyla aþaðýdaki sonuç çýkarýlýr: atmosfer basýncý bir s yüzeyine, cývanýn kaptaki düzeyi ile tüpteki düzeyi (barometre yüksekliði) arasýnda ölçülen farka eþit yükseklikte ve s kesitli cýva sütununun aðýrlýðýna eþdeðer bir kuvvet uygular. Düzey farkýnýn 0,76 m olduðunu varsayarsak, cývanýn özgülkütlesi 13 590 kg/m3 olduðuna göre havanýn uyguladýðý basýnç 13 590 x 0,76 x 9,81 = 101 320 Pa’dýr Kap ve tüp (kaplý barometre) yerine yalnýzca bir kývrýk tüp alýnýrsa, sifonlu barometre elde edilir.

Olaðan Regnault barometresi.

Yukarý da belirtilen koþullarda yapýlmýþ bir barometredir. Tüp ve kap duvara gömülü küçük bir tahtaya baðlýdýr. Kaptaki cýva düzeyi deðiþebilir; cývanýn konumu kabýn üstünde bulunan ve cýva düzeyinin üstüne çýkan bir vida ile belirlenir. Bu iþlem yapýldýðýnda barometre yüksekliði, vidanýn üst ucu ve tüpteki cýva düzeyi arasýndaki fark ile vidanýn bilinen uzunluðu toplanarak elde edilir. Bu fark bir katetometre ile ölçülür.

Duyarlý gözlemlere gerek olmadýðýnda tüpe oranla çapý çok geniþ bir kap kullanýlabilir. Kaptaki cýva düzeyinin deðiþmediði varsayýlýr ve bu düzey bölmelerin sýfýr noktasýný oluþturur; böyle bir aygýta kaplý barometre denir.
Tüp ince olduðunda kýlcallýk etkisi cýva sütununun çok kýsa kalmasýna yol açabilir ve engellenmesi gereken bir durumdur.

Fortm harorr etresi.

Bu aygýt temelde üst ucu Kapalý, ajt ucu açýk daha geniþ bir silindire geçirimsiz olarak kaynaklanmýþ cam bir barometre tüpünden Oluþur; silindirin tabaný deve derisindfen yapmýþtýr ve bir vidayla yükseltilip alçaltabilir. Bu silindir barometrenin kataný oluþturur. Aygýt cývayla-doldurulur ve pirinçten bir gömlekle korunur; gömlek üstünde kabýn ve tüpün üst bölümünün görujmesini saðlayan pencereler açýlmýþtýr. "Ölçüm yapmak için deve derisini hareket ettiren vidayla kaptaki cýva bir iðnenin gösterdiði sabit bir düzeye getirilir. Ayný anda hem bu iðne hem de cýva düzeyindeki görüntüsü gözlenir. Tüpü koruyan pirinç kabýn üst yanýnda cývanýn üst düzeyinin görülmesini saðlayan birbirine karþýt konumda iki yarýk vardýr. Bu yarýklarýn üstünde iðne düzeyinden baþlayarak bölmeler bulunur. Ayrýca karþýt iki pencere ve bir verniye taþýyan bir sürgü tüp boyunca yer deðiþtirir. Bu pencereler cývanýn üst düzeyini görme olanaðý verir. Verniye ile milimetrenin onda, hatta yirmide biri ölçülebilir.

Madensel ya da metal barometreler (Vidie ve Bourdon barometreleri).

Bu barometreler metallerin esnekliði ilkesine dayanýr. Vidie barometresi silindir biçiminde havasý boþaltýlmýþ geçirimsiz ve ince
çeperli bakýr bir kasadan oluþur. Kasa tabaný oluklu olduðu için kolayca biçim deðiþtirebilir; basýnç kuvvetleri kasanýn içinde bulunan bir yayla dengelenir. Basýnç deðiþtiðinde, bu tabanýn merkezi, basýnç ve yayýn birleþik etkisi altýnda yer deðiþtirir; bu devinim özel bir mekanizmayla dereceli bir kadran üzerinde devinen bir iðneye iletilir. Bu aygýt cývalý bir barometreyle karþýlaþtýrýlarak derecelenir.

Bourdon barometresi, ince çeperli ve esnek, pirinç bir tüpten oluþur. Hemen hemen kapalý ve uzunca bir elips oluþturacak biçimde kývrýlan bu tüpün havasý boþaltýlýr ve uçlarý geçirimsiz olarak kapatýlýr. Hava basýncý azaldýðýnda elipsin kesiti çembere yaklaþýr; dolayýsýyla tüpün eðriliði azalýr ve uçlarý birbirinden uzaklaþýr. Tersine hava basýncý artarsa, tüpün kesiti yassýlaþýr, eðriliði artar ve iki uç birbirine yaklaþýr. Bu devinimler iki küçük kolla ya da tüpün iki ucuna baðlý iki diþliyle bir göstergeye iletilir. Aygýtýn bölmeleri yukarýdaki yöntemle saðlanýr. Madensel veya metal barometreler en yaygýn olanlardýr.

Kaydedici barometre ya db barograflar.

Bunlar atmosfer basýncýný her an gösteren ve bir kâðýda geçiren barometrelerdir.
RicharcI kaydedici barometresi. Vidie barometresi gibi bir dizi daire biçiminde kutudan oluþur. Bu kutular basýnç deðiþimlerinin doðuracaðý sünemeyi artýrmak için üst üste Konarak tabanlarýndan birleþtirilir. Üst kutu tabanýnýn devinimi bir lövye ile büyütülerek özel bir yazýcý uca iletilir. Bu uç sözkonusu devinimi, isteðe göre bir gün ile bir hafta arasýnda deðiþen sürelerle, bir saat hareketiyle dönen bir tambura sarýlý milimetrik kâðýda eðriler biçiminde aktarýr.

Barometre düzeltmeleri Bir barometrede yapýlan gözlemlere birçok düzeltme uygulamak gerekir:
1. Düzey düzeltmesi. Katetometre'de yapýlan bir düzeltmedir ve bütün gözlemler için bir kez yapýlýr; bu düzeltmenin nedeni sývýlý barometrelerde ölçek sýfýrýnýn cýva kabýndaki sývý düzeyini tutmamasýdýr.
2. Kýlcallýk düzeltmesi. 0,30 m çaplý tüplerde göz ardý edilebilecek kýlcallýk alçalýþý duyarlý düzeltme çizelgelerinde verilir.
3. Sýcaklýk düzeltmesi. Bu düzeltmeye 0° C'a indirgeme de denir. 0°C’a indirgenmiþ bir barometrenin yüksekliði, cýva, metal ölçek ve cam 0°C’ta iken gözlenecek yüksekliktir. Önceden düzenlenen çizelgeler bu düzeltmenin anýnda yapýlmasýný saðlar.
4. Deniz düzeyine indirgeme. Deðiþik yükseltilerde yapýlan barometre gözlemlerini karþýlaþtýrmak için gözlem yerinin düþeyi üzerinde ve deniz düzeyinde bulunan bir barometrenin göstereceði yükseklik hesaplanýr.

Barometrenin kullanýmý.

Bir yerin yükseltisinin ölçümü. 1647'de Pascal havanýn yerçekimi kuramýný desteklemek için kayýnbiraderi Pârier'den bir barometreyi Dome tepesinin deðiþik yüksekliklerine taþýyýp, her durakta barometre yüksekliðini titizlikle not almasý için Auvergne’nýn yardýmýný istemesini rica etti. Deney 19 eylül 1648’de yapýldý; Pascal bu deneyden barometre yüksekliði gözleminin "iki yerin ayný yükseklikte olup olmadýðýný anlamanýn bir yolu" olduðu sonucuna vardý. Halley, Nevvton, Deluc ve nihayet Laplace sorunu yeniden ele aldýlar. Ýki ölçüm yeri arasýndaki yükseklik farký "barometre düzeçlemesi” denilen çeþitli formüllerle bulunur. Uluslararasý meteoroloji çizelgeleri birçok dilde hazýrlanýp basýlmýþtýr; bu çizelgeler bir barometre yüksekliðini 0°C'a ve deniz düzeyine indirgemeyi, bir yüksekliði hesaplamayý ya da 10 000 m’lik yükseklik farklarýný hesaplamayý saðlar.

Barometre

Atmosfer basýncýný ölçen bir aygýttýr. Atmosfer baþmandaki deðiþiklikler hava koþullarýnda deðiþmelere yol açtýðý için hava tahminlerinin yapýlmasýnda barometre önemli bir rol oynar.

Barometreyi 1643'te, Galileo'nun öðrencilerinden Ýtalyan bilim adamý Evangelista Torricelli bulmuþtur. Atmosferin yeryüzündeki her þey üzerinde belirli bir basýncý olduðunu kanýtlamak için deneyler yapan Torricelli, 90 cm uzunluðundaki bir cam tüpü cýva iledoldurdu ve tüpü ters çevirerek açýk ucunu cýva dolu bir kaba daldýrdý. Tüpteki cývanýn kaptaki cýva düzeyinden 76 cm yüksekliðe kadar alçaldýðýný ve bu yükseklikte kaldýðýný gördü. Tüpteki cýva sütununu yukarýda tutan güç, havanýn kaptaki cývanýn yüzeyine yaptýðý basýnçtý. Bu basýnç, tüpün tabaný kadar bir alanda, 76 cm boyundaki cýva sütununun aðýrlýðýna eþitti. Atmosferin basýncý arttýðý zaman tüpteki cýva düzeyi yükseliyor, azaldýðý zaman cýva düzeyi düþüyordu. Böylece Torricelli havanýn bir basýncý olduðunu kanýtlamakla kalmadý, ilk cývalý barometreyi de yapmýþ oldu.

Bu sýralarda. Almanya'da Magdeburg'lu Otto von Guericke ayný deneyi su dolu bir tüple yaptý. Suyun özgül aðýrlýðý cývanýnkine oranla çok az olduðundan atmosfer basýncýna eþit aðýrlýkta bir su sütunu elde etmek için Guericke'nin 12 metre uzunluðunda bir tüp kullanmasý gerekti.

Barometrenin gösterdiði basýnç deðiþmeleri ile hava koþullarýnýn deðiþmesi arasýndaki iliþki Torricelli ve Guericke'nin dikkatini çekmiþti. Barometre "düþtüðü", yani düþük bir atmosfer basýncý gösterdiði zaman, atmosfer basýncýnýn düþük olduðu o bölgeye doðru çevreden bir hava akýmý oluyor ve bu durum rüzgâr, yaðýþ gibi hava deðiþikliklerine yol açýyordu. Barometrenin yükselmesi ise havanýn iyi olacaðýný gösteriyordu.

Daha sonra Fransýz bilim adamý Blaise Pascal, barometre daða çýkarýldýðýnda cýva sütununun yüksekliðinin azaldýðýný, daðdan inince de yeniden yükseldiðini gösterdi. Çünkü atmosfer basýncý deniz düzeyinden yükseldikçe azalýyor, yükseklik azaldýkça da artýyordu. Böylece barometrenin iki önemli kullaným alaný ortaya çýktý. Günümüzde de meteorologlar ve denizciler barometreyi hava tahmini yapmakta, havacýlar ve daðcýlar ise deniz düzeyinden yüksekliði ölçmekte kullanýrlar.

Cývalý barometre, genellikle cýva düzeyinin kolayca ölçülmesini saðlamak amacýyla üzerine birimlerin iþaretlendiði J biçiminde bir tüptür. Atmosfer basýncý en doðru biçimde Fortin barometresiyle ölçülebilir. Bu barometrede cýva kabýnýn tabaný deve derisinden-dir ve bu tabana dayanan bir vida yardýmýyla kabýn büyüklüðü, dolayýsýyla kaptaki cývanýn düzeyi ayarlanabilir. Hem kaptaki cývanýn, hem de tüpteki cývanýn düzeyi ayný anda görülerek cýva sütununun boyu çok duyarlý bir biçimde ölçülebilir. Bu sistemle, hava basýncýndaki deðiþmelerin tüpteki cývanýn yaný sýra kaptaki cývanýn düzeyini de deðiþtirmesinin öteki cývalý barometrelerde yol açtýðý ölçüm hatalarý önlenmiþ olur.

Aneroit barometre ise kolay taþýnan, sývý-sýz, metal barometredir. Baþlangýçta havacýlar ve daðcýlar için yapýlan bu barometreler günümüzde en yaygýn olarak kullanýlan barometre türüdür. Aneroit barometrede, havasý boþaltýlmýþ, esnek çeperli bir kapsül vardýr. Kapsülün yaylarla içten desteklenen çeperleri hava basýncýndaki deðiþmelerle hareket eder ve bu hareket mekanik olarak bir ibreye iletilir. Üzerinde birimlerin iþaretlenmiþ olduðu kadrandan atmosfer basýncýnýn düzeyi okunur. Aneroit barometrelerin ayarý, cývalý barometre kullanýlarak yapýlýr. Barograf adý verilen yazýcý barometrede, ibrenin hareketi kaldýraç iþlevi gören kollarla güçlendirilerek özel bir yazýcýya iletilir. Yazýcý, basýnç deðiþikliklerini döner bir silindir üzerindeki grafik kâðýdýna iþaretler. Barometrelerde ölçü birimi milibar, milimetre ya da inç olarak iþaretlenmiþ olabilir. 1.000 milibar, 750,1 milimetreye, o da 29,53 inçe eþittir. Deniz düzeyinden yükseðe çýkýldýkça, barometre her 100 metrede yaklaþýk 12 milibar düþer.