Basınç

fizik bilimlerinde, birim alana düşen dikey kuvvet ya da kapalı kap içindeki bir akışkanın bir noktasındaki gerilim. Taban alanı 100 cm2 olan 50 kg ağırlığındaki bir kutunun bulunduğu yüzeye uyguladığı basınç, kuvvetin, uygulandığı alana bölünmesiyle elde edilen değere eşittir; başka bir deyişle cm2 başına yarım kg’dir (0,5 kg/cm2). Yer atmosferinin yeryüzü üzerindeki her birim alana etki eden ağırlığına atmosfer basıncı denir; bu basıncın değeri deniz düzeyinde cm2 başına yaklaşık 1 kg’dir.
Kapalı bir kaptaki gazın yarattığı basınç, sayısız gaz molekülünün hızlı ve sürekli bombardımanı nedeniyle kabın yüzeylerinde oluşan kuvvetlerin ortalama etkisinden kaynaklanır. Bir gaz ya da sıvının mutlak basıncı, atmosfer basıncının etkisini de içermek üzere, yarattığı toplam basınca eşittir. Sıfır değerdeki bir mutlak basınç, boş uzaya ya da tam bir boşluğa (vakum) karşılık gelir.

Yer yüzeyinde sıradan aygıtlarla yapılan basınç ölçümleri (örn. bir otomobil lastiğindeki basıncın ölçümü), yalnızca atmosfer basıncının üzerindeki değerleri gösterir. Örneğin, lastikteki basıncı ölçen aygıt cm2 başına 2 kg’lik bir değeri gösterdiğinde, havanın lastik içinde uyguladığı mutlak basınç, atmosfer basıncıyla birlikte cm2 başına 3 kg’dir. Atmosfer basıncının altındaki basınçlar ise bu tür aygıtlarla ölçüldüğünde eksi değer verir ve kısmi bir hava boşluğunu gösterir.

Hidrostatik basınç,

kapalı kaptaki bir akışkanın (sıvı ya da gaz) içindeki her noktada ve bütün doğrultularda eşit olarak uygulanan gerilim ya da basınçtır. Bu, denge halindeki bir akışkan içinde mümkün olan tek gerilimdir.
Bir kaya kütlesine çevresindeki kayaların uyguladığı gerilimi belirten litostatik basınç ise, bir bakıma akışkanlardaki hidrostatik basınca benzer biçimde, yerkabuğunda oluşan basınçtır ve Yer yüzeyinden derine doğru inildikçe artar.

basınç ölçme aygıtları

denge halindeki bir akışkanın (sıvı ya da gaz), birim alana uyguladığı kuvveti ölçmeye yarayan aygıtların ortak adı. Birim alana etki yapan kuvvet inç kare başına pound (psi) ya da santimetre kare başına newton (N/cm2) gibi birimlerle belirtilir.
Aygıtta okunan değer, iki basınç değeri arasındaki farktır ve gösterge basıncı olarak tanımlanır. Bu iki basınçtan düşük olanı atmosfer basıncı ise, toplam ya da mutlak basınç, gösterge basıncı ile atmosfer basıncının toplamıdır.
62 N/cm2’ye (90 psi) kadar olan statik basınçların ölçülmesinde kullanılan en basit aygıt U borulu manometredir. Bu aygıtta, iki basınç arasındaki fark, iki sıvı sütunu arasındaki düzey farkıyla belirlenir ve düzey farkı (h) ile sıvının yoğunluğunun (d) çarpımına eşittir. Manometrelerde en çok kullanılan sıvılar cıva, yağ, alkol ve sudur.

1850’lerde geliştirilen Bourdon borusu, bugün de yaygın olarak kullanılan basınç ölçme aygıtlarından biridir. Bu aygıtla her türden sıvı ve gazın, su, hava ve su buharının 70.000 N/cm2’ye kadar olan basıncı ölçülebilir. Yassı, dairesel bir borudan (C-c kesiti) oluşan Bourdon borusu, bir daire yayı oluşturacak biçimde bükülmüştür. Borunun gövdedeki B noktasına lehimlenen ucundan, basıncı ölçülecek olan akışkan içeri alınır; öteki uç ise kapalıdır ve ibre miline bağlanmıştır. Borunun içindeki basınç dışardaki basınçtan fazla olduğunda boru yavaş yavaş düzleşerek ibreyi döndürür. Basınç, dairesel ve derecelenmiş bir kadrandan okunur.

Metal körükler ve diyaframlar da basınç ölçme aygıtları olarak kullanılabilir. Körüklü ölçekler, küçük basınç değişmelerinde bile büyük sapmalar gösterdiğinden, özellikle atmosfer basıncının altındaki basınçların ölçümünde kullanılır. Oluklu iki diyaframın kenarlarından lehimlenmesiyle oluşturulan ve havası alman kapsüller ise çoğunlukla atmosfer basıncını ölçen aneroit barometrelerde kullanılır (altimetre).

Bağlantı düzenekleri mekanik türden olan bu aygıtlar temel olarak statik basınçların ya da yavaş değişen basınçların ölçümünde kullanılır. Hızlı değişen basınçların ölçümünde ise, basıncı elektrik sinyallerine çeviren dönüştürücülerden (transdüktör) yararlanılır. Gerinim mastarları, hareketli değimli dirençler, piezoelektrik etkiye ya da elektriksel indüktans, relüktans ve sığa değişimine bağlı olarak çalışan aygıtlar, bu amaçla kullanılan çeşitli dönüştürücü türleridir. Hızlı çalışma ve güç gerektiren hidrolik denetleyicilerde ise akışkanın basıncındaki değişimleri elektrik sinyallerine çeviren elektromekanik dönüştürücüler kullanılır.

BAKINIZ
Atmosferik Basınç
Osmotik Basınç
Önemli İcatlar - Barometre
Altimetre Nedir?