Wynalazek barometru rtęciowego, właściwości i działanie

The barometr rtęciowy jest to instrument używany w meteorologii, za pomocą którego mierzy się wartość ciśnienia atmosferycznego. Składa się z kolumny rtęci znajdującej się wewnątrz rury, która spoczywa pionowo na pojemniku pełnym rtęci.

Rura jest szklana i znajduje się do góry nogami lub odwrócona; to znaczy, jego otwór styka się z pojemnikiem. Słowo barometr pochodzi ze starożytnej greki, co oznacza baro „peso” i metr „medida”. Barometr rtęciowy jest jednym z dwóch głównych typów barometrów, które istnieją.

Ciśnienie atmosferyczne to masa lub siła grawitacji działająca na obiekt, na jednostkę powierzchni lub obszar wywierany przez atmosferę. Działanie barometru opiera się na fakcie, że poziom osiągnięty przez kolumnę rtęci jest równoważny wadze wywieranej przez atmosferę.

Zmiany ciśnienia spowodowane pogodą. Analizując subtelne zmiany ciśnienia atmosferycznego, można w krótkim okresie przewidzieć zmiany pogody lub klimatu.

Indeks

• 1 Wynalezienie barometru rtęciowego
• 2 Charakterystyka
  • 2.1 Poziom rtęci
• 3 Jak to działa?
• 4 jednostki ciśnienia atmosferycznego
• 5 wariantów projektu
  • 5.1 Ograniczenie w produkcji
• 6 Użyteczność barometru rtęciowego
• 7 referencji

Wynalezienie barometru rtęciowego

Barometr rtęciowy został wynaleziony w 1643 roku przez włoskiego fizyka i matematyka Evangelistę Torricellego.

Ten instrument jest bardzo stary. Poprzedził go jednak barometr wodny, większe urządzenie stworzone przez tego naukowca. Torricelli był studentem i asystentem astronoma Galileo Galilei.

W eksperymentach przeprowadzonych przez Torricellego związanych z tworzeniem próżni, Galileo interweniował i zaproponował użycie rtęci. W ten sposób Torricelli jest uznawany za pierwszego naukowca, który stworzył próżnię i opisał podstawy lub teorię barometru.

Torricelli zauważył, że wysokość rtęci szklanej rurki zmienia się w zależności od zmiany ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie atmosferyczne nazywane jest również ciśnieniem barometrycznym.

Istnieją historyczne kontrowersje, ponieważ wskazano, że inny włoski naukowiec, Gasparo Berti, był twórcą barometru wodnego. Nawet René Descartes był zainteresowany określeniem ciśnienia atmosferycznego na długo przed Torricellim, ale nie skonsolidował swojej fazy eksperymentalnej.

Funkcje

- Barometr rtęciowy jest znacznie mniejszy niż barometr wodny.

- Ten instrument ma szklaną rurkę, która ma tylko otwór umieszczony w dół, zanurzony w pojemniku zawierającym rtęć.

- Rura zawiera kolumnę rtęci, która dostosowuje swój poziom zgodnie z ciśnieniem, jakie rtęć otrzymuje z pojemnika.

- Próżnia jest wytwarzana przez ciężar rtęci w górnej części rury, która jest znana jako próżnia torricellian.

- Pojemnik jest okrągłym naczyniem o małej głębokości i zawiera rtęć, która pozostaje w bliskim kontakcie z rurką..

- Rura jest wyskalowana, to znaczy ma skalę oznaczoną, aby zobaczyć wzrost lub spadek poziomu rtęci.

- Ciśnienie można określić, patrząc na znacznik skali, na którym zatrzymuje się poziom rtęci.

- Wpływ podwyższonej temperatury na gęstość rtęci nie zakłóca odczytu skali. Skala barometru jest regulowana, aby skompensować ten efekt.

Poziom rtęci

Poziom osiągnięty przez kolumnę rtęci w rurze będzie odpowiadał wzrostowi lub spadkowi ciśnienia atmosferycznego. Im wyższe ciśnienie atmosferyczne danego miejsca, tym wyższa kolumna rtęciowa barometru.

Jak to działa?

Warstwa powietrza otaczająca Ziemię to atmosfera. Składa się z mieszaniny gazów i pary wodnej. Siła grawitacji wywierana przez Ziemię powoduje, że atmosfera „kompresuje się” na powierzchni.

Właśnie dzięki zastosowaniu barometru rtęciowego można zmierzyć ciśnienie atmosfery w określonym położeniu geograficznym. Wraz ze wzrostem nacisku na rtęć w pojemniku następuje wzrost poziomu rtęci zawartej w rurze..

Oznacza to, że ciśnienie powietrza lub atmosfery popycha rtęć znajdującą się w pojemniku w dół. Ciśnienie w pojemniku jednocześnie podnosi się lub podnosi poziom kolumny rtęciowej rury.

Zmiany wysokości kolumny rtęci ze względu na wpływ ciśnienia atmosferycznego można dokładnie zmierzyć. Ponadto dokładność barometru rtęciowego można zwiększyć, biorąc pod uwagę temperaturę otoczenia i lokalną wartość grawitacji.

Jednostki ciśnienia atmosferycznego

Jednostki, w których można wyrazić ciśnienie atmosferyczne, są zmienne. Barometr rtęciowy podaje ciśnienie atmosferyczne w milimetrach, stopach lub calach; są one znane jako jednostki torr. Jeden torr to 1 milimetr rtęci (1 torr = 1 mm Hg).

Na przykład wysokość słupa rtęci w milimetrach będzie odpowiadać wartości ciśnienia atmosferycznego. Atmosfera rtęci wynosi 760 mm słupa rtęci (760 mm Hg) lub 29,92 cala rtęci.

Odmiany projektu

Stworzono różne wzory barometru rtęciowego, aby coraz bardziej zwiększać jego czułość. Są między innymi barometry, umywalki, syfon, cysterna.

Istnieją wersje z dodanym termometrem, jak barometr Fitzroya.

Ograniczenie w jego produkcji

Podsumowując, należy podkreślić, że od 2007 r. Sprzedaż i obsługa rtęci jest ograniczona. Co przekłada się, zgodnie z oczekiwaniami, na spadek produkcji barometrów rtęciowych.

Użyteczność barometru rtęciowego

-Korzystając z barometru rtęciowego, możesz na podstawie ciśnienia atmosferycznego przewidzieć pogodę.

-Również w przypadku pomiarów ciśnienia atmosferycznego w atmosferze można wykryć układy wysokiego lub niskiego ciśnienia. Za pomocą tego instrumentu można nawet ogłosić deszcze, burze, jeśli między innymi będzie jasne niebo.

-Ustalono, że ciśnienie atmosferyczne jest parametrem zmieniającym się wraz z wysokością i gęstością atmosferyczną. Zwykle poziom morza jest punktem odniesienia, aby określić ciśnienie w określonym miejscu.

Określa się, czy interesująca odległość do oceny ciśnienia jest powyżej lub poniżej poziomu morza.

-Za pomocą barometru rtęciowego można również zmierzyć wysokość danego miejsca w odniesieniu do poziomu morza.

Referencje

1. Redaktorzy Encyclopaedia Britannica. (3 lutego 2017). Barometr Encyclopaedia Britannica. Źródło: britannica.com
2. Historia chemii (s.f.). Evangelista Torricelli. Źródło: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19 czerwca 2014 r.). Barometr National Geographic Society. Źródło: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometr Źródło: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14 czerwca 2018 r.). Historia barometru. Źródło: thinkco.com