"Atmosfer təzyiqi" anlayışından belə çıxır ki, havanın çəkisi olmalıdır, əks halda heç bir şeyə təzyiq göstərə bilməz. Amma biz bunu hiss etmirik, bizə elə gəlir ki, hava çəkisizdir. Atmosfer təzyiqi haqqında danışmazdan əvvəl havanın çəkisi olduğunu sübut etmək lazımdır, onu bir şəkildə ölçmək lazımdır. Bunu necə etmək olar? Biz məqalədə havanın çəkisini və atmosfer təzyiqini təfərrüatlı şəkildə nəzərdən keçirəcəyik, onları təcrübələrin köməyi ilə öyrənəcəyik.
Təcrübə
Havanı şüşə qabda çəkəcəyik. Boyundakı rezin boru vasitəsilə konteynerə daxil olur. Valf şlanqı bağlayır ki, ona hava daxil olmasın. Vakuum nasosundan istifadə edərək havanı gəmidən çıxarırıq. Maraqlıdır ki, nasos irəlilədikcə nasosun səsi dəyişir. Kolbada nə qədər az hava qalsa, nasos bir o qədər sakit işləyir. Havanı nə qədər uzun müddət çıxarsaq, qabdakı təzyiq bir o qədər aşağı olar.
Bütün hava çıxarıldıqda,kranı bağlayın, hava axınının qarşısını almaq üçün şlanqı sıxın. Kolbanı havasız çəkin, sonra kranı açın. Hava xarakterik bir fitlə daxil olacaq və onun çəkisi kolbanın çəkisinə əlavə olunacaq.
İlk olaraq tarazlığa bağlı kranı olan boş bir qab qoyun. Qabın içində vakuum var, onu çəkək. Gəlin kranı açaq, hava içəri girəcək və kolbanın içindəkiləri yenidən çəkin. Doldurulmuş və boş kolbanın çəkisi arasındakı fərq havanın kütləsi olacaqdır. Bu sadədir.
Havanın çəkisi və atmosfer təzyiqi
İndi isə növbəti problemin həllinə keçək. Havanın sıxlığını hesablamaq üçün onun kütləsini həcmə bölmək lazımdır. Kolbanın yan tərəfində işarələndiyi üçün onun həcmi məlumdur. ρ=mhava /V. Deməliyəm ki, sözdə yüksək vakuum, yəni gəmidə havanın tam olmaması üçün çox vaxt lazımdır. Kolba 1,2 litrdirsə, bu, təxminən yarım saatdır.
Havanın kütləsi olduğunu öyrəndik. Yer onu çəkir və buna görə də cazibə qüvvəsi ona təsir edir. Hava, havanın ağırlığına bərabər bir qüvvə ilə yerə itələyir. Beləliklə, atmosfer təzyiqi mövcuddur. Müxtəlif eksperimentlərdə özünü büruzə verir. Gəlin bunlardan birini edək.
Şpris təcrübəsi
Elastik borunun bağlandığı boş şpris götürün. Şprisin pistonunu aşağı salın və şlanqı su qabına batırın. Pistonu yuxarı çəkin və su şprisi dolduraraq borudan qalxmağa başlayacaq. Niyə cazibə qüvvəsi ilə aşağı çəkilən su hələ də pistonun arxasından qalxır?
Gəmidə yuxarıdan aşağıya təsir edirAtmosfer təzyiqi. Onu Patm işarə edək. Paskal qanununa görə, atmosferin mayenin səthinə göstərdiyi təzyiq dəyişməz olaraq ötürülür. Bütün nöqtələrə yayılır, bu o deməkdir ki, borunun içərisində də atmosfer təzyiqi var və şprisdə su qatının üstündə bir vakuum (havasız boşluq) var, yəni P=0. Belə çıxır ki, atmosfer təzyiqi aşağıdan suya basır, lakin pistonun üstündə təzyiq yoxdur, çünki orada boşluq var. Təzyiq fərqinə görə su şprisə daxil olur.
Civə ilə təcrübə
Hava çəkisi və barometrik təzyiq - onlar nə qədər böyükdür? Bəlkə laqeyd qala biləcək bir şeydir? Axı, bir kubmetr dəmirin kütləsi 7600 kq, havanın bir kubmetri isə cəmi 1,3 kq təşkil edir. Bunu başa düşmək üçün indi apardığımız təcrübəni dəyişdirək. Bir şpris yerinə, bir boru ilə mantar ilə bağlanmış bir şüşə götürün. Borunu nasosa qoşun və havanı vurmağa başlayın.
Əvvəlki təcrübədən fərqli olaraq, biz pistonun altında deyil, şüşənin bütün həcmində vakuum yaradırıq. Pompanı söndürün və eyni zamanda şüşənin borusunu su qabına endirin. Suyun bir neçə saniyə ərzində xarakterik bir səslə şüşəni borudan necə doldurduğunu görəcəyik. Onun şüşəyə "parçalanması" yüksək sürəti, atmosfer təzyiqinin kifayət qədər böyük bir dəyər olduğunu göstərir. Təcrübə bunu sübut edir.
İtalyan alimi Torriçelli ilk dəfə atmosfer təzyiqini, havanın çəkisini ölçdü. Onun belə bir təcrübəsi var idi. Bir ucu möhürlənmiş, uzunluğu 1 m-dən bir qədər çox olan bir şüşə boru götürdüm. Ağzına qədər civə ilə doldurdu. sonraSonra civə olan bir qab götürdü, barmağı ilə onun açıq ucunu çimdik, borunu çevirib qaba batırdı. Atmosfer təzyiqi olmasaydı, bütün civə tökülərdi, amma bu baş vermədi. Qismən töküldü, civə səviyyəsi 760 mm hündürlükdə qərarlaşdı.
Bu, atmosferin konteynerdəki civəni sıxması səbəbindən baş verib. Məhz bu səbəbdən əvvəlki təcrübələrimizdə boruya su vurulmuşdu və buna görə də su şprisin arxasınca getmişdi. Amma bu iki təcrübədə sıxlığı az olan suyu götürdük. Merkuri yüksək sıxlığa malikdir, ona görə də atmosfer təzyiqi civəni yuxarı qaldıra bildi, lakin ən yuxarıya deyil, yalnız 760 mm.
Paskal qanununa görə civəyə edilən təzyiq onun bütün nöqtələrinə dəyişməz olaraq ötürülür. Bu o deməkdir ki, borunun içərisində atmosfer təzyiqi də var. Ancaq digər tərəfdən, bu təzyiq maye sütununun təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Civə sütununun hündürlüyünü h kimi qeyd edək. Deyə bilərik ki, atmosfer təzyiqi aşağıdan yuxarıya, hidrostatik təzyiq isə yuxarıdan aşağıya doğru hərəkət edir. Qalan 240 mm boşdur. Yeri gəlmişkən, bu vakuuma Torricelli boşluğu da deyilir.
Düstur və hesablamalar
Atmosfer təzyiqi Patm hidrostatik təzyiqə bərabərdir və ρptgh düsturu ilə hesablanır. ρpt=13600 kq/m3. g=9,8 N/kq. h=0,76 m. Patm=101,3 kPa. Bu kifayət qədər böyük məbləğdir. Masanın üzərində uzanan bir vərəq 1 Pa təzyiq yaradır, atmosfer təzyiqi isə 100.000 paskaldır. Belə çıxır ki, qoymaq lazımdırBelə bir təzyiq yaratmaq üçün 100.000 vərəq üst-üstə düşür. Maraqlıdır, elə deyilmi? Atmosfer təzyiqi və hava çəkisi çox yüksəkdir, ona görə də təcrübə zamanı su butulkaya belə bir qüvvə ilə itələndi.
