İdeal Gaz Yasası Nedir?
Karmaşık bir yapıya sahip olan gazları tanımlaması çok zordur. Bu yüzden ideal gaz tanımı gerçek gazların davranışlarını modellemeye ve tahmin etmeye yardımcı olmak için türetilmiştir. Bu tanımın kullanıldığı moleküllerin iki özelliğe sahip olduğu varsayılır:
- İdeal gazlar birbirini çekmez veya itmez. İdeal gazlar kendi aralarında veya içinde bulundukları kabın duvarlarıyla esnek çarpışma yaparlar.
- İdeal gaz moleküllerinin kendileri hiç hacim kaplamaz. Hacim hesabı yapılırken gazın kapladığı hacim esas olarak alınır ve gaz molekülleri hacmi olmayan nokta parçacıklar olarak görülür.
Tabi ki tam olarak ideal olan ve bu özellikleri gösteren hiçbir gaz yoktur ancak ideale yakın pek çok gaz vardır. Aslında oda sıcaklığına yakın sıcaklıkta ve atmosfer basıncına yakın basınçlardaki gazlar ideal olmaya çok yakındır. Normal koşullar olarak adlandırılan bu koşullardan uzaklaşan gazlar ideal olmaktan uzaklaşır.
İdeal gaz yasası; gazların hacmi, basıncı ve sıcaklığı arasındaki ilişkiyi ifade eden temel bir denklemdir. Bu yasa gazların idealize edilmiş davranışlarını tanımlar. İdeal gaz yasası aşağıdaki denklemle ifade edilir.
Bu denklemde P gazın basıncını, V gazın hacmini, n gazın miktarını, R gaz sabitini ve T gazın mutlak sıcaklığını temsil eder.
a. Basınç – Hacim İlişkisi
Molekül sayısı ve sıcaklık değişkenleri sabit tutulduğunda basınç ve hacim arasında bir ilişki olduğu görülür. 5 Pa basınçta ağzı bağlı 3 Litrelik bir balonun oda koşullarında bulunduğunu düşünelim. Balonun içindeki molekül miktarını değiştirmeden hacmini 5 Litreye çıkarırsak basıncı 3 Pa olacaktır.
b. Basınç – Sıcaklık İlişkisi
Hacim ve molekül sayısı değişkenleri sabit tutulduğunda basınç ve sıcaklık arasında doğru orantı olduğu görülür. 5 Pa basınçta ve 1 litrelik bir kapta 27o C sıcaklıkta bulunan gazı ısıtıp sıcaklığını 327 o C’a çıkarırsak basıncın 10 Pa olduğunu görürüz.
Basınç Düşüm Yöntemiyle Sızdırmazlık Testlerinde İdeal Gaz Yasası
Basınç düşüm yöntemiyle sızdırmazlık testleri yapılırken ürün önce kullanılacak gazla basınçlandırılır (hava, azot vb.). Kullanılan ölçüm cihazı basıncın düşümünü takip eder. Belirlenen tolerans değerinin üzerinde bir kaçak varsa ürün hatalı, limit değerin altındaysa ürün sağlam kabul edilir.
Basınç düşüm yönteminde ürün malzemesi ve ortam koşulları büyük önem taşır. Eer ürün esnek materyalden, mesela kauçuk veya plastik malzeme, yapıldıysa ürün basınçlandırılırken hacim artacağı için okunan basınç değeri azalır. Bu da hatalı ürünün sağlam gözükmesine sebep olur.
Ayrıca ortam sıcaklığının değişimi de hatalı ürünün sağlam, sağlam ürünün hatalı gözükmesiyle sonuçlanır. Ortamda ısıtıcı, soba veya klima olması durumunda bu gibi sonuçlarla karşılaşmak oldukça mümkündür. Depolama alanı açık havada olan bir üretici düşünelim. Yazın sıcak havadan fabrika içindeki daha soğuk bir yerdeki test ortamına gelen parçanın sıcaklığı azalacağı için okunan basınç değeri de azalacaktır. Bu durumda hatalı ürün sağlam, tersi koşullarda (kışın soğuk havada bekleyen parça) sağlam ürün hatalı gözükecektir.
Ortam koşulları değişiminden önemli ölçüde zarar gören üreticilerin bu problemini çözmek için Adlema mühendislerinin geliştirmiş olduğu ve dünyada ilk olan BT4000-DD serisi sızdırmazlık test cihazları ile testlerinizi sıcaklık değişiminden etkilenmeden gerçekleştirebilirsiniz. BT4000 serisinin yeni ürünü ile ilgili daha fazla bilgi almak için bize hemen ulaşın!
