RTUŤOVÝ BAROMETR: VLASTNOSTI A FUNKCE - CHEMIE - 2025

Rtuť barometr je nástroj pro použití v meteorologii, pomocí něhož se měří hodnoty atmosférického tlaku. Je tvořena sloupcem rtuti umístěným uvnitř trubice, která leží svisle na nádobě naplněné rtutí.

Trubice je vyrobena ze skla a je umístěna vzhůru nohama nebo obráceně; to znamená, že jeho otvor je v kontaktu s nádobou. Slovo barometr pochází ze starověké řečtiny, což znamená baro „hmotnost“ a metr „měřítko“. Rtuťový barometr je jedním ze dvou hlavních typů existujících barometrů.

Zdroj: GOKLuLe 盧 樂, z Wikimedia Commons

Atmosférický tlak je hmotnost nebo gravitační síla, která působí na objekt, na jednotku povrchu nebo na plochu vyvíjenou atmosférou. Činnost barometru je založena na skutečnosti, že hladina dosahovaná rtuťovým sloupcem odpovídá hmotnosti vyvíjené atmosférou.

Pomocí tohoto vědeckého nástroje se měří tlakové změny způsobené klimatem. Analýzou jemných změn atmosférického tlaku lze předpovědět krátkodobé změny počasí nebo klimatu.

Vynález rtuťového barometru

Merkurový barometr byl vynalezen v roce 1643 italským fyzikem a matematikem Evangelistou Torricellim.

Tento nástroj je velmi starý. Tomu však předcházel vodní barometr, větší zařízení také vytvořené tímto vědcem. Torricelli byl student a asistent astronoma Galileo Galilei.

V Torricelliho experimentech souvisejících s vytvořením vakua zasáhl Galileo a navrhl, aby použil rtuť. Tímto způsobem je Torricelli uznán jako první vědec, který vytvořil vakuum a popsal základy nebo teorii barometru.

Torricelli pozoroval, že výška rtuti ve skleněné trubici kolísala úzce související se změnou atmosférického tlaku. Atmosférický tlak se také nazývá barometrický tlak.

Existuje historická diskuse, protože je zdůrazněno, že dalším italským vědcem, Gasparem Bertim, byl tvůrcem vodního barometru. Dokonce i René Descartes měl zájem na stanovení atmosférického tlaku dlouho před Torricelli, ale svou experimentální fázi nekonsolidoval.

vlastnosti

- Rtuťový barometr je mnohem menší než vodní barometr.

- Tento přístroj má skleněnou trubici, která má pouze dolů otevřený otvor, ponořený do nádoby obsahující rtuť.

- Trubice obsahuje kolonu rtuti, která upravuje její hladinu podle tlaku, který rtuť dostává z nádoby.

- Vakuum je vytvářeno hmotností rtuti v horní části trubice, která se nazývá torricellianův vakuum.

- Nádoba je kulatá deska, která má malou hloubku a obsahuje rtuť, která je udržována v těsném kontaktu s trubicí.

- Trubice je odstupňována, to znamená, že má stupnice, která umožňuje vidět zvýšení nebo snížení hladiny rtuti.

- Tlak lze zjistit pozorováním značky na stupnici, na které se hladina rtuti zastaví.

- Účinek zvýšené teploty na hustotu rtuti nezasahuje do odečtu na stupnici. Měřítko barometru je upraveno tak, aby kompenzovalo tento účinek.

Hladina rtuti

Hladina, která dosáhne trubice rtuti v trubici, bude odpovídat zvýšení nebo snížení atmosférického tlaku. Čím vyšší je atmosférický tlak určitého místa, tím vyšší bude sloupec rtuti barometru.

Jak to funguje?

Vrstva vzduchu, která obklopuje Zemi, je atmosférou. Skládá se ze směsi plynů a vodní páry. Gravitační síla působící na Zemi způsobuje, že se atmosféra na povrchu "stlačuje".

Přesně pomocí rtuťového barometru je možné měřit tlak vyvíjený atmosférou v určité geografické poloze. Se zvyšujícím se tlakem na rtuť v nádobě se zvyšuje hladina rtuti obsažená v trubici.

To znamená, že tlak vzduchu nebo atmosféry tlačí rtuť v nádobě dolů. Tento tlak v nádobě současně tlačí nahoru nebo zvyšuje hladinu rtuti v trubici.

Změny ve výšce kolony rtuti způsobené atmosférickým tlakem lze přesně změřit. Přesnost rtuťového barometru může být také zvýšena s ohledem na okolní teplotu a místní hodnotu gravitace.

Jednotky atmosférického tlaku

Jednotky, ve kterých lze vyjádřit atmosférický tlak, jsou variabilní. U rtuťového barometru je atmosférický tlak uváděn v milimetrech, stopách nebo palcích; tito jsou známí jako torr jednotky. Jeden torr se rovná 1 milimetru rtuti (1 torr = 1 mm Hg).

Výška sloupce rtuti v milimetrech bude například odpovídat hodnotě atmosférického tlaku. Jedna atmosféra rtuti se rovná 760 mm rtuti (760 mm Hg) nebo 29,92 palce rtuti.

Varianty provedení

Byly vytvořeny různé konstrukce rtuťového barometru, aby se jeho citlivost stále více zlepšovala. Mezi jinými jsou kola, umyvadlo, sifon, cisterny.

Existují verze s přidaným teploměrem, například barometr Fitzroy.

Omezení výroby

K tomuto bodu je důležité poznamenat, že od roku 2007 je prodej a manipulace s rtutí omezený. To nepřekvapivě převádí na pokles výroby rtuťových barometrů.

Užitečnost rtuťového barometru

- Pomocí rtuťového barometru je možné na základě výsledku atmosférického tlaku provést předpovědi počasí.

-V případě měření atmosférického tlaku lze v atmosféře detekovat také systémy vysokého nebo nízkého tlaku. Pomocí tohoto nástroje můžete mimo jiné předpovídat dokonce i deště, bouře, bude-li obloha jasná.

- Atmosférický tlak byl stanoven jako parametr, který se mění s výškou a atmosférickou hustotou. Je obvyklé brát hladinu moře jako referenční bod pro stanovení tlaku na určitém místě.

Je stanoveno, zda je požadovaná vzdálenost k posouzení tlaku nad nebo pod hladinou moře.

- S rtuťovým barometrem můžete také změřit nadmořskou výšku určitého místa ve vztahu k hladině moře.

Reference

1. Redakce Encyclopaedia Britannica. (3. února 2017). Barometr. Encyklopedie Britannica. Obnoveno z: britannica.com
2. Dějiny chemie. (sf). Evangelista Torricelli. Obnoveno z: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19. června 2014). Barometr. Národní geografická společnost. Obnoveno z: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometr. Obnoveno z: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14. června 2018). Historie barometru. Obnoveno z: thinkco.com