Charakterystyka i działanie barometru rtęciowego

1952
Jonah Lester

Plik barometr rtęciowy Jest to przyrząd do stosowania w meteorologii, za pomocą którego mierzy się wartość ciśnienia atmosferycznego. Składa się z kolumny rtęci umieszczonej wewnątrz rury, która spoczywa pionowo na pojemniku wypełnionym rtęcią..

Rurka jest wykonana ze szkła i jest umieszczona do góry nogami lub odwrócona; to znaczy, że jego otwór styka się z pojemnikiem. Słowo barometr pochodzi ze starożytnej Grecji i oznacza „wagę” baro, a metr „miarę”. Barometr rtęciowy jest jednym z dwóch głównych typów barometrów, które istnieją..

Źródło: By GOKLuLe 盧 樂 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], źródło Wikimedia Commons

Ciśnienie atmosferyczne to ciężar lub siła grawitacji działająca na obiekt na jednostkę powierzchni lub obszar wywierany przez atmosferę. Działanie barometru opiera się na fakcie, że poziom osiągnięty przez słupek rtęci jest równoważny ciężarowi wywieranemu przez atmosferę..

Za pomocą tego naukowego instrumentu mierzone są zmiany ciśnienia spowodowane pogodą. Analizując subtelne zmiany ciśnienia atmosferycznego, można przewidzieć krótkoterminowe zmiany pogody lub klimatu.

Indeks artykułów

  • 1 Wynalezienie barometru rtęciowego
  • 2 Funkcje
    • 2.1 Poziom rtęci
  • 3 Jak to działa?
  • 4 Jednostki ciśnienia atmosferycznego
  • 5 Warianty konstrukcyjne
    • 5.1 Ograniczenie produkcji
  • 6 Przydatność barometru rtęciowego
  • 7 Referencje

Wynalezienie barometru rtęciowego

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

Ten instrument jest bardzo stary. Jednak poprzedziło go barometr wodny, większe urządzenie, również stworzone przez tego naukowca. Torricelli był uczniem i asystentem astronoma Galileo Galilei.

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

Torricelli zauważył, że wysokość rtęci w szklanej rurce zmieniała się ściśle wraz ze zmianą ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie atmosferyczne nazywane jest również ciśnieniem barometrycznym.

Istnieją kontrowersje historyczne, ponieważ wskazuje się, 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.

Charakterystyka

- Barometr rtęciowy jest znacznie mniejszy niż barometr wodny.

- Instrument ma szklaną rurkę z otworem skierowanym w dół, zanurzoną w pojemniku zawierającym rtęć.

- Rurka zawiera słupek rtęci, który dostosowuje swój poziom w zależności od ciśnienia otrzymywanego przez rtęć z pojemnika..

- Próżnia jest wytwarzana przez ciężar rtęci w górnej części rury, co jest znane jako próżnia torricelliowska..

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

- Rurka jest wyskalowana, czyli posiada zaznaczoną skalę, która pozwala zobaczyć wzrost lub spadek poziomu rtęci.

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

- Wpływ podwyższonej temperatury na gęstość rtęci nie koliduje z odczytem skali. Skala barometru jest dostosowana, aby skompensować ten efekt..

Poziom rtęci

Poziom osiągnięty przez słupek rtęci w rurze będzie odpowiadał wzrostowi lub spadkowi ciśnienia atmosferycznego. Im wyższe ciśnienie atmosferyczne w danym miejscu, tym wyżej osiągnie słupek rtęci barometru.

Jak to działa?

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

Dokładnie za pomocą barometru rtęciowego można zmierzyć ciśnienie wywierane przez atmosferę w określonym położeniu geograficznym. Wraz ze wzrostem ciśnienia na rtęć w pojemniku wzrasta poziom rtęci zawartej w rurce..

Oznacza to, że ciśnienie powietrza lub atmosfery wypycha rtęć w pojemniku w dół. To ciśnienie w pojemniku jednocześnie podnosi lub podnosi poziom słupka rtęci w rurze..

Można dokładnie zmierzyć zmiany wysokości słupa rtęci spowodowane ciśnieniem atmosferycznym. Ponadto dokładność barometru rtęciowego można zwiększyć, uwzględniając temperaturę otoczenia i lokalną wartość grawitacji..

Jednostki ciśnienia atmosferycznego

Jednostki, w których można wyrazić ciśnienie atmosferyczne, są zmienne. Za pomocą barometru rtęciowego ciśnienie atmosferyczne podaje się w milimetrach, stopach lub calach; są one znane jako jednostki torr. Jeden tor to 1 milimetr słupa rtęci (1 tor = 1 mm Hg).

Na przykład wysokość słupka rtęci w milimetrach będzie odpowiadać wartości ciśnienia atmosferycznego. Jedna atmosfera rtęci to 760 milimetrów słupa rtęci (760 mm Hg) lub 29,92 cala słupa rtęci.

Wariacje konstrukcyjne

Stworzono różne konstrukcje barometru rtęciowego, aby coraz bardziej poprawiać jego czułość. Dostępne są m.in. barometry kołowe, umywalkowe, syfonowe, cysternowe..

Istnieją wersje, które mają dodany termometr, na przykład barometr Fitzroy.

Ograniczenie produkcji

Podsumowując ten punkt, należy zauważyć, że od 2007 r. Sprzedaż i obróbka rtęci są ograniczone. Co nie jest zaskakujące, przekłada się to na spadek produkcji barometrów rtęciowych.

Przydatność barometru rtęciowego

-Korzystając z barometru rtęciowego, możliwe jest, na podstawie wyniku ciśnienia atmosferycznego, prognozowanie pogody..

-Również przy pomiarach ciśnienia atmosferycznego w atmosferze można wykryć systemy wysokiego lub niskiego ciśnienia. Za pomocą tego instrumentu można nawet zapowiadać deszcze, burze, czy niebo będzie czyste, m.in..

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

Określa się, czy odległość będąca przedmiotem zainteresowania do oceny ciśnienia znajduje się powyżej lub poniżej poziomu morza.

-Za pomocą barometru rtęciowego można również zmierzyć wysokość nad poziomem morza określonego miejsca.

Bibliografia

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

Jeszcze bez komentarzy