Eigenschaften und Betrieb des Quecksilberbarometers

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Philip Kelley

Das Quecksilberbarometer Es ist ein Instrument zur Verwendung in der Meteorologie, mit dem der Wert des atmosphärischen Drucks gemessen wird. Es besteht aus einer Quecksilbersäule, die sich in einem Rohr befindet, das vertikal auf einem mit Quecksilber gefüllten Behälter ruht..

Die Röhre besteht aus Glas und befindet sich verkehrt herum oder umgedreht; Das heißt, seine Öffnung steht in Kontakt mit dem Behälter. Das Wort Barometer stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet Baro "Gewicht" und Meter "Maß". Das Quecksilberbarometer ist einer der beiden Haupttypen von Barometern, die es gibt..

Quelle: Von GOKLuLe CC 樂 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], von Wikimedia Commons

Der atmosphärische Druck ist das Gewicht oder die Schwerkraft, die auf ein Objekt pro Oberflächeneinheit oder Fläche wirkt, die von der Atmosphäre ausgeübt wird. Der Betrieb des Barometers basiert auf der Tatsache, dass das von der Quecksilbersäule erreichte Niveau dem von der Atmosphäre ausgeübten Gewicht entspricht..

Mit diesem wissenschaftlichen Instrument werden wetterbedingte Druckänderungen gemessen. Durch die Analyse subtiler Änderungen des Luftdrucks können kurzfristige Änderungen des Wetters oder des Klimas vorhergesagt werden.

Artikelverzeichnis

  • 1 Erfindung des Quecksilberbarometers
  • 2 Funktionen
    • 2.1 Quecksilbergehalt
  • 3 Wie funktioniert es??
  • 4 Einheiten Atmosphärendruck
  • 5 Designvarianten
    • 5.1 Beschränkung der Herstellung
  • 6 Nützlichkeit des Quecksilberbarometers
  • 7 Referenzen

Erfindung des Quecksilberbarometers

Das Quecksilberbarometer wurde 1643 vom italienischen Physiker und Mathematiker Evangelista Torricelli erfunden.

Dieses Instrument ist sehr alt. Dem ging jedoch das Wasserbarometer voraus, ein größeres Gerät, das ebenfalls von diesem Wissenschaftler entwickelt wurde. Torricelli war Student und Assistent des Astronomen Galileo Galilei.

In Torricellis Experimenten zur Erzeugung eines Vakuums griff Galileo ein und schlug vor, Quecksilber zu verwenden. Auf diese Weise wird Torricelli als der erste Wissenschaftler anerkannt, der ein Vakuum erzeugt und die Grundlage oder Theorie des Barometers beschrieben hat..

Torricelli beobachtete, dass die Höhe des Quecksilbers in der Glasröhre stark mit der Änderung des atmosphärischen Drucks variierte. Der atmosphärische Druck wird auch als Luftdruck bezeichnet.

Es gibt historische Kontroversen, da darauf hingewiesen wird, dass ein anderer italienischer Wissenschaftler, Gasparo Berti, der Schöpfer des Wasserbarometers war. Selbst René Descartes war lange vor Torricelli daran interessiert, den atmosphärischen Druck zu bestimmen, aber er konsolidierte seine experimentelle Phase nicht.

Eigenschaften

- Das Quecksilberbarometer ist viel kleiner als das Wasserbarometer.

- Dieses Instrument hat eine Glasröhre mit nur einer nach unten gerichteten Öffnung, die in einen quecksilberhaltigen Behälter eingetaucht ist.

- Das Rohr enthält eine Quecksilbersäule, die ihren Füllstand an den Druck anpasst, den das Quecksilber aus dem Behälter erhält..

- Ein Vakuum wird durch das Gewicht des Quecksilbers am oberen Ende der Röhre erzeugt, das als Torricell'sches Vakuum bekannt ist..

- Der Behälter ist eine runde Schale mit geringer Tiefe und enthält Quecksilber, das in engem Kontakt mit dem des Röhrchens gehalten wird..

- Die Röhre ist abgestuft, dh sie hat eine markierte Skala, mit der Sie die Zunahme oder Abnahme des Quecksilbergehalts sehen können.

- Der Druck kann durch Betrachten der Markierung auf der Skala bestimmt werden, bei der der Quecksilberpegel stoppt..

- Die Auswirkung einer erhöhten Temperatur auf die Quecksilberdichte beeinträchtigt die Skalenablesung nicht. Die Barometerskala wird angepasst, um diesen Effekt auszugleichen..

Quecksilbergehalt

Das von der Quecksilbersäule im Rohr erreichte Niveau entspricht dem Anstieg oder Abfall des atmosphärischen Drucks. Je höher der atmosphärische Druck eines bestimmten Ortes ist, desto höher erreicht die Quecksilbersäule des Barometers.

Wie funktioniert es?

Die Luftschicht, die die Erde umgibt, ist die Atmosphäre. Es besteht aus einer Mischung von Gasen und Wasserdampf. Die von der Erde ausgeübte Schwerkraft bewirkt, dass die Atmosphäre an der Oberfläche „komprimiert“ wird.

Gerade mit dem Quecksilberbarometer ist es möglich, den von der Atmosphäre an einem bestimmten geografischen Ort ausgeübten Druck zu messen. Mit zunehmendem Druck auf das Quecksilber im Behälter steigt der Quecksilbergehalt im Rohr..

Das heißt, der Druck der Luft oder Atmosphäre drückt das Quecksilber im Behälter nach unten. Dieser Druck im Behälter drückt oder erhöht gleichzeitig den Füllstand der Quecksilbersäule im Rohr..

Änderungen der Höhe der Quecksilbersäule, die durch atmosphärischen Druck verursacht werden, können genau gemessen werden. Zusätzlich kann die Genauigkeit des Quecksilberbarometers unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und des lokalen Schwerkraftwerts erhöht werden..

Einheiten des atmosphärischen Drucks

Die Einheiten, in denen der atmosphärische Druck ausgedrückt werden kann, sind variabel. Mit dem Quecksilberbarometer wird der atmosphärische Druck in Millimetern, Fuß oder Zoll angegeben. Diese werden als Torr-Einheiten bezeichnet. Ein Torr entspricht 1 Millimeter Quecksilber (1 Torr = 1 mm Hg).

Die Höhe der Quecksilbersäule in Millimetern entspricht beispielsweise dem Wert des atmosphärischen Drucks. Eine Quecksilberatmosphäre entspricht 760 Millimeter Quecksilber (760 mm Hg) oder 29,92 Zoll Quecksilber.

Designvarianten

Es wurden verschiedene Designs des Quecksilberbarometers entwickelt, um seine Empfindlichkeit immer mehr zu verbessern. Es gibt unter anderem Rad-, Becken-, Siphon- und Zisternenbarometer..

Es gibt Versionen, denen ein Thermometer hinzugefügt wurde, wie beispielsweise das Fitzroy-Barometer.

Beschränkung seiner Herstellung

Um diesen Punkt abzuschließen, ist zu beachten, dass der Verkauf und die Handhabung von Quecksilber seit 2007 begrenzt sind. Dies führt nicht überraschend zu einem Rückgang der Produktion von Quecksilberbarometern.

Nützlichkeit des Quecksilberbarometers

-Mit dem Quecksilberbarometer können anhand des atmosphärischen Drucks Vorhersagen über das Wetter getroffen werden..

-Auch bei Atmosphärendruckmessungen können Hoch- oder Niederdrucksysteme in der Atmosphäre erfasst werden. Mit diesem Instrument können Sie unter anderem sogar Regen und Stürme ankündigen, wenn der Himmel klar ist.

-Es wurde festgestellt, dass der atmosphärische Druck ein Parameter ist, der mit der atmosphärischen Höhe und Dichte variiert. Es ist üblich, den Meeresspiegel als Bezugspunkt zu nehmen, um den Druck an einem bestimmten Ort zu bestimmen.

Es wird angegeben, ob der interessierende Abstand zur Beurteilung des Drucks über oder unter dem Meeresspiegel liegt.

-Mit dem Quecksilberbarometer können Sie auch die Höhe eines bestimmten Ortes im Verhältnis zum Meeresspiegel messen.

Verweise

  1. Die Herausgeber der Encyclopaedia Britannica. (3. Februar 2017). Barometer. Encyclopaedia Britannica. Wiederhergestellt von: britannica.com
  2. Geschichte der Chemie. (s.f.). Evangelista Torricelli. Wiederhergestellt von: chemed.chem.purdue.edu
  3. Turgeon A. (19. Juni 2014). Barometer. National Geographic Society. Wiederhergestellt von: nationalgeographic.org
  4. Wikipedia. (2018). Barometer. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
  5. Bellis, Mary. (14. Juni 2018). Die Geschichte des Barometers. Wiederhergestellt von :oughtco.com

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