BAROMETR RTĘCIOWY: CHARAKTERYSTYKA I DZIAŁANIE - CHEMIA - 2026

Ciśnienie rtęć jest przyrząd do stosowania w meteorologii, za pomocą którego wartość ciśnienia atmosferycznego jest mierzone. 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 greki i oznacza „wagę” baro, a metr „miarę”. Barometr rtęciowy jest jednym z dwóch głównych typów barometrów, które istnieją.

Źródło: By GOKLuLe 盧 盧, z 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 instrumentu naukowego mierzone są zmiany ciśnienia spowodowane przez klimat. Analizując subtelne zmiany ciśnienia atmosferycznego, można prognozować krótkoterminowe zmiany pogody lub klimatu.

Wynalezienie barometru rtęciowego

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

Ten instrument jest bardzo stary. Jednak poprzedza go barometr wodny, większe urządzenie, które również stworzył ten naukowiec. 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 jest ściśle związana ze zmianą ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie atmosferyczne nazywane jest również ciśnieniem barometrycznym.

Istnieją historyczne kontrowersje, 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 utrwalił swojej fazy eksperymentalnej.

cechy

- Barometr rtęciowy jest znacznie mniejszy niż barometr wodny.

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

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

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

- Pojemnik jest okrągłą płytą o niewielkiej głębokości i zawiera rtęć, która pozostaje w bliskim kontakcie z rurą.

- Rurka jest wyskalowana, to znaczy ma zaznaczoną skalę, która pozwala zobaczyć wzrost lub spadek poziomu rtęci.

- Ciśnienie można określić, obserwując 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, który osiąga 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. Dokładność barometru rtęciowego można również zwiększyć, biorąc pod uwagę 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 jest równy 1 milimetrowi słupa rtęci (1 tor = 1 mm Hg).

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

Wariacje konstrukcyjne

Stworzono różne konstrukcje barometru rtęciowego, aby coraz bardziej poprawiać jego czułość. Są m.in. barometry kołowe, umywalkowe, syfonowe, cysterny.

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

Ograniczenie produkcji

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

Przydatność barometru rtęciowego

-Za pomocą barometru rtęciowego można, na podstawie wyniku ciśnienia atmosferycznego, prognozować pogodę.

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

-Ciśnienie atmosferyczne zostało określone jako parametr zmieniający się w zależności od wysokości i gęstości atmosfery. Zwykle jako 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. (sf). Evangelista Torricelli. Odzyskany z: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19 czerwca 2014). Barometr. National Geographic Society. Pobrane z: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometr. Odzyskane z: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14 czerwca 2018). Historia barometru. Odzyskany z: thinkco.com