Önemli İcatlar - Barometre

BAROMETRE

Açık hava basıncını ölçmeye yarayan araç. İki çeşittir: Laboratuvarlarda ve duyarlı ölçüm gerektiren durumlarda kullanılan cıvalı barometre ve daha portatif olan metal barometre. Cıvalı barometrenin geçmişi Torricelli'ye kadar uzanır (çanaklı barometre).

Cıvalı barometrede basınç, bir cıva haznesiyle birleşik kap oluşturan ve kapalı üst ucunda boşluk (Torricelli boşluğu) bulunan bir tüpteki cıva yüksekliğiyle belirlenir ve örneğin 76 cm. Hg ya da 760 mm. Hg biçiminde ifade edilir. Cıva sütununun yüksekliği Fortin barometresinde kolayca okunur. Esnek olan alt ucunun hareket ettirilmesiyle haznedeki cıva düzeyi, sabit olan cetvelin sıfırıyla çakıştırılarak yükseklik, cetvelden okunur (bazılarında hareketli olan cetvel kaydırılarak sıfırlama yapılır). Cıvalı barometreler sıcaklık, yükseklik ve yerçekimi ivmesi değişince yeniden derecelendirilmelidir.

Metal barometreyse, esas olarak, havası alınmış ve büzülmemesi için çeperleri içerden yayla desteklenmiş metal bir kutudur ve basınç değişiminin çeperlerde oluşturduğu küçük hareket, mekanik bir düzenekle büyütülerek bir ibreye aktarılır. Metal barometreler cıvalı bir barometreyle karşılaştırılarak derecelendirilir. Bu barometreler altimetre olarak da kullanılır.

Barometre Nasıl Geliştirildi ?

1648 yılında Fransız bilgini Blaise Pascal, bir barometredeki cıva sütunun, bir dağa çıkarıldığında yavaş yavaş alçaldığını saptadı. Dağın eteğindeki bir başka barometre bütün gün boyunca aynı yerde kalıyordu. Bu sonuç deniz düzeyinden yükseklere çıkıldıkça atmosfer basıncının düşmesinden ileri gelir. O halde barometre, deniz düzeyinden olan yüksekliği ölçmek için yani altimetre olarakta kullanılabilinir.

Aynı yükseklikte ve değişmeyen sıcaklıkta barometrede gözlemlenen her değişiklik, atmosfer basıncındaki değişmeden ileri gelir. Basıncın aniden düşmesi genellikle kötü havayı gösterir. Yavaş yavaş yükselirse hava büyük bir olasılıkla düzelecektir.

Atmosfer basıncını sürekli kaydeden alete barograf denir. Bir manilevaya bağlı bir yazıcı ucu bulunan kuru bir barometreden oluşur. Yazıcı uç durmadan dönmekte olan bir silindir üzerine bir çizgi çeker. Basınç yükselip alçaldıkça silindir üzerindeki çizgi de yükselir alçalır. Meteoroloji uzmanları böylece havanın nasıl olacağını sağlıklı bir şekilde tahmin edebilirler.

Barometre Çeşitleri

Civalı barometreler
Toriçelli ( 1608-1647) deneyi sonucunda ortaya çıkmıştır. Civalı barometreleri de çanaklı ve sifonlu olarak iki bölüme ayırmak mümkündür. Çanaklı bir barometrede 100 cm uzunluğunda 1 cm2 kesitinde bir cam boru, bir civa çanağı ve borudaki civa sütununun yüksekliğini ölçmeye yarayan cetvel mevcuttur. Borunun bir ucu açık, diğer ucu kapalıdır. İçinde hava kalmayacak şekilde tamamen civa ile doldurulur. Açık uç aşağıya gelecek şekilde civa çanağına batırılır. Cam borudaki civa seviyesi yavaş yavaş düşer. deney deniz seviyesindeki bir mahalde yapılırsa 76 santimetreye gelince durur. Seviye daha aşağıya düşmez. Havanın basıncı cam boru içerisindeki 76 cm yükseklikte bulunan civa sütununun ağırlığına eşit demektir.

Sifonlu barometrelerde takriben 110 cm uzunluğunda bir ucu uzun, diğer ucu kısa -U- şeklinde cam boru kullanılır. Uzun olan kolun yüksekliği 100 cm ve ucu kapalıdır. Civa çanağı yoktur. Bunun yerini 18 cm yüksekliğindeki kısa kol alır. Kısa kolun ucu açıktır. Uzun kol civa ile tamamen doldurulduktan sonra ters çevrilerek düşey olarak tutulunca, civa seviyesi 76 santimetreye kadar inerken kısa koldaki civa bir miktar yükselir. Açık uçlu kısa borunun çapı kapalı uçlu uzun borunun çapından büyük olduğu için civanın dökülmesi söz konusu değildir. Civalı barometreler açık hava basıncını en emniyetli şekilde ölçebilen ve zamanla bozulmayan aletlerdir. Bu hususiyetinden dolayı meteoroloji istasyonlarında ve laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılırlar. Pahalı olması ve ağırlığı sebebiyle taşıma zorluğunun bulunması belli başlı kusurlarıdır.

Metal barometreler
Açık hava basıncı, pratik olarak metal barometre ile de ölçülür. Hassasiyeti her ne kadar civalılar gibi uzun ömürlü değilse de, basınç hakkında bize fikir verir. Göstergeli ve yazıcı olanları da vardır. Yayın esnekliğinden istifade edilerek yapılmıştır. Basıncın değişmesiyle yayın şekli değişir. Bu şekil değişikliği bir kadran önünde hareket kabiliyetine sahip bir ibreye nakledilir. Yay, havası kısmen boşaltılmış madeni kutu içinde bulunur. Bu kutunun kapakları, atmosfer basıncının uygulayacağı kuvvetin daha büyük olması, dolayısıyla ibrenin daha fazla hareket edebilmesi için esnek bir metalden dalgalı olarak yapılmışdır.

Zamanla yayların esnekliği bozulunca barometre hata yapabilir. O zaman civalı barometrelerle ayarlamak gerekir. Bir dağın tepesindeki basınç ile eteğindeki basınç birbirinden farklıdır. Bu sebepten barometreler deniz seviyesinden itibaren irtifa (yükseklik) ölçme işinde de kullanılır. Takriben her 10,5 m yükseldikçe barometre basıncı 1 mm civa sütunu basıncı kadar düşer. Eğer basıncı 1 cm civa sütunu kadar düştüyse, deniz seviyesinden 105 metre yukarı çıkılmış demektir. Bu gaye ile kullanılan ve kadranında basınç yerine yükseklik yazan barometreye altimetre adı verilir.

Barometre İle Yüksekliğin Ölçülmesi

Cam tüpte civanın yükselmesini sağlayan hava basıncı olduğuna göre, basıncın yüksek yerlerde az olması şüphesiz tüpteki civa seviyesinin düşmesini sağlayacaktır. O halde bu düşmeden faydalanarak yüksekliği kestirmek mümkündür. Fransız fizikçisi Pascal, bu düşünceden hareket ederek, 1647’de, barometreyle yükseklikleri ölçtü, o zamandan beri barometreler aynı zamanda yükseklik ölçmekte kullanılmaya başlanmıştır.

Barometrenin gösterdiği basınç santimetre veya, İngiliz ölçüsü olan «parmak» (inch) olarak okunur. 1939’da A.B.D. Hava Bürosu «bar» denen bir ölçü birimi kabul etmiştir. Normal şartlar altında bir «bar» deniz seviyesinde 75 cm. lik civanın basıncını gösterir. Hava basıncı barın 1/1000 ini gösteren «milibar» la gösterilir. Bu sayede barometrelerin okunması daha kolay bir hale gelmiştir.

MsXLabs.org
-derlemedir.

MsXLabs Üye Girişi

BAROMETRE

Barometre Nasıl Geliştirildi ?

Barometre Çeşitleri

Barometre İle Yüksekliğin Ölçülmesi