GAZLAR VE GENLEŞME

Gazların Genleşmesi
Şayet bir gaz üzerindeki basınç azalırsa, gaz genleşecektir. Bir soda şişesinin kapağını
aniden açalım; karbondioksit gazı hemen dışarı çıkar. Şişenin kapağı açılır açılmaz gaz
basıncı azalır. Bir gaz daha küçük bir hacme sıkıştırılabilir. Aynı gaz daha büyük bir hacmi
doldurmak üzere genleşebilir.
Gazlarla ilgili diğer bir bağıntı Charles Kanunu ile ifade edilir: Basınç değişmediği
takdirde, sıcaklık artınca bir gazın hacmi artar. Gazın ısıtılması onun genleşmesine yol açar.
Isıtıldıklarında gaz parçacıklarının kinetik enerjileri artar. İçinde
Normal şartlar altında havanın gaz sabitini hesaplayalım:
Normal şartlar altında 1atm = 101325 N/m2 dir. Yani P = 101325 N/m2
t = 0ºC ise T = t + 273 = 0 + 273 = 273K
v = 1 / 1,293 = 0,773395205 m3/kg değerlerini formülde yerlerine koyalım;

. Gazların Basıncı, Hacmi, Sıcaklığı, Ağırlığı ve Gaz Sabitleri Arasındaki

İlişki
Otomobil lastiğinin havası kontrol edildiğinde basıncı ölçülmüş olur. Basınç ölçeri
200 kilopaskal’ı gösterir. Lastikteki bu basınca ne yol açmaktadır? Hava lastiğe
pompalandığında, hava sıkıştırılmıştır ve hava daha küçük bir hacme zorlanmıştır. Lastik
içerisindeki gaz parçacıkları kinetik enerjiye sahiptir. Bunlar sürekli hareket hâlindedir.
Bunlar hareket ederken hem birbirleriyle hem de lastik çeperiyle çarpışır. Lastik çeperlerine
çarpan bu parçacıkların kuvveti, lastikteki basıncı ortaya çıkarmaktadır. Basınç, birim alana
isabet eden kuvvettir. Eğer gazın sıcaklığı artırılırsa, gaz parçacıklarının kinetik enerjisi artar
ve bu parçacıklar daha hızlı hareket eder. Böylelikle, lastik duvarlarına parçacıklar daha sık
ve daha büyük bir kuvvetle çarpar. Toplam kuvvet artınca, basınç da artmış olur. Bir
lastikteki basıncı artırmanın diğer bir yolu da içine daha çok hava pompalamaktır. Daha fazla
sayıda parçacığın lastik duvarlarına çarpması basıncın artması demektir. Lastik içindeki
havanın basıncı, dış hava basıncından daha fazladır. Sıcak bir günde çok uzak mesafe giden
bir otomobilin lastiğini ele alalım. Lastiğe ne olabilir? Lastik büyük bir olasılıkla
patlayabilir. Hava basıncı, barometre adı verilen bir gereçle ölçülür. Basınç birimi Paskal
(Pa) dır. Deniz seviyesinde hava basıncı 101 kilopaskal’dır. 1000 Paskal 1kPa’dır. Cıvalı bir
68
barometrede, 75 cm yüksekliğindeki cıva sütunu 100 kilopaskal'lık bir ölçümü gösterir. Bir
gazın sıcaklığı, basıncı ve hacmi arasında bir bağıntı vardır.
Bu bağıntılardan bir tanesi Boyle Kanunu olarak bilinir. Boyle Kanunu şöyle ifade
edilebilir: Sıcaklık değişmediği takdirde, basınç artınca bir gazın hacmi azalır. Bir gazın
parçacıklarının birbirine yakın olması artan basınç sebebiyle ortaya çıkar. Böylece, hacim
azalmış olur.
Herhangi bir gazın 0ºC de 1 atmosfer basıncı altında 1 m³ ağırlığına gaz sabiti denir.
Gaz sabiti R sembolü ile gösterilir ve şu bağıntıdan bulunabilir:
P = Atmosfer basıncı (N/m² = Pa)
v = Özgül hacim (m³/kg)
T = Mutlak sıcaklık (K)
Gaz sabiti her gazın cinsine göre ayrı bir değer alır. Verilen bu formülle normal şartlar
altında (0ºC ve 1 atm basınç altında) özgül hacmi (v) bilinen bütün gazların gaz sabiteleri

hesaplanabilir. Tablo 1.15’te bazı bilinen gazların özgül hacim (v) değerleri verilmiştir