HIGANY-BAROMÉTER: JELLEMZŐK ÉS MŰKÖDÉS - KÉMIA - 2025

A higany-barométer a meteorológiában történő alkalmazásra szolgáló eszköz, amelynek segítségével megmérik a légköri nyomás értékét. Egy higanyoszlopból áll, amely egy cső belsejében helyezkedik el, és függőlegesen nyugszik a higanyval töltött tartályon.

A cső üvegből készül, fejjel lefelé vagy fordítva; vagyis annak nyílása érintkezésbe kerül a tartállyal. A barométer szó az ókori görög nyelvből származik, ami azt jelenti: bar "súly" és mérő "mérés". A higany-barométer a létező két fő barométer-típus közül egy.

Forrás: írta: GOKLuLe 盧, a Wikimedia Commonsból

A légköri nyomás az a tárgy vagy gravitációs erő, amely egy tárgyra, egységnyi felületre vagy a légkör által kifejtett területre hat. A barométer működése azon a tényen alapul, hogy a higanyoszlop által elért szint megegyezik a légkör által kifejtett súlymal.

Ezzel a tudományos műszerrel megmérjük az éghajlat által okozott nyomásváltozásokat. A légköri nyomás finom változásainak elemzésével előre látható az időjárás vagy az éghajlat rövid távú változása.

A higany-barométer találmánya

A higany-barométert 1643-ban találta fel az olasz fizikus és matematikus Evangelista Torricelli.

Ez a hangszer nagyon régi. Ezt azonban előzte meg a víz barométer, egy nagyobb eszköz, amelyet e tudós is létrehozott. Torricelli Galileo Galilei csillagász hallgatója és asszisztense volt.

A Torricelli vákuum létrehozásával kapcsolatos kísérleteiben Galileo beavatkozott és javasolta, hogy használjon higanyt. Ilyen módon Torricelli-t elismerték az első tudósként, aki vákuumot hozott létre, és leírta a barométer alapját vagy elméletét.

Torricelli megfigyelte, hogy az üvegcsőben a higany magassága szorosan függ a légköri nyomás változásától. A légköri nyomást barometrikus nyomásnak is nevezzük.

Történelmi viták vannak, mivel rámutattak arra, hogy egy másik olasz tudós, Gasparo Berti volt a vízbarométer alkotója. Még René Descartes is érdekelt a légköri nyomás meghatározásában jóval a Torricelli előtt, ám a kísérleti fázist nem erősítette meg.

jellemzők

- A higany-barométer mérete jóval kisebb, mint a víz-barométer.

- Ennek a műszernek üvegcső van, amelynek csak lefelé nyíló nyílása van, és a higanyt tartalmazó edénybe merül.

- A cső tartalmaz egy higanyoszlopot, amely beállítja annak szintjét a nyomás alapján, amelyet a higany a tartálytól kap.

- Vákuumot hoz létre a cső felső részén lévő higany tömege, amelyet torricellian vákuumnak hívnak.

- A tartály kerek lemez, amelynek mélysége alacsony, és higanyt tartalmaz, amelyet szorosan érintkeznek a csőével.

- A cső fokozatos, vagyis van egy skálája megjelölve, amely lehetővé teszi, hogy megnézze a higanyszint növekedését vagy csökkenését.

- A nyomást úgy lehet meghatározni, hogy megfigyeljük a skála jelét, amelyen a higanyszint megáll.

- A megemelt hőmérsékletnek a higany sűrűségére gyakorolt ​​hatása nem zavarja a skála leolvasását. A barométer skáláját úgy állítják be, hogy kompenzálja ezt a hatást.

Higanyszint

A csőben lévő higanyoszlopot elérő szint megfelel a légköri nyomás növekedésének vagy csökkenésének. Minél magasabb egy adott hely légköri nyomása, annál magasabb lesz a barométer higanyoszlopa.

Hogyan működik?

A Földet körülvevő levegőréteg a légkör. Gázok és vízgőz keverékéből áll. A Föld által kifejtett gravitációs erő miatt az atmoszféra "összenyomódik" a felszínen.

Pontosan a higany-barométer segítségével meg lehet mérni a légkör által egy adott földrajzi helyen gyakorolt ​​nyomást. Ahogy a tartályban lévő higanyra gyakorolt ​​nyomás növekszik, a csőben lévő higany szintje növekszik.

Vagyis a levegő vagy a légkör nyomása lenyomja a tartályban lévő higanyt. Ez a tartályban lévő nyomás egyidejűleg a csőben lévő higanyoszlop szintjét megemeli vagy megemeli.

A higanyoszlop magasságának légköri nyomás által okozott változása pontosan mérhető. Ezenkívül a higany-barométer pontosságát növelni lehet a környezeti hőmérséklet és a helyi gravitációs érték figyelembevételével.

A légköri nyomás mértékegységei

Azok az egységek, amelyekben a légköri nyomás kifejezhetők, változnak. A higany-barométerrel a légköri nyomást milliméterben, lábban vagy hüvelykben adják meg; ezeket torr-egységeknek nevezik. Egy torr egyenlő 1 milliméter higanymal (1 torr = 1 mm Hg).

Például a higanyoszlop magassága milliméterben megfelel a légköri nyomás értékének. A higany atmoszférája 760 milliméter higany (760 Hgmm) vagy 29,92 hüvelyk higanynak felel meg.

Tervezési variációk

A higany-barométer különböző mintáit hozták létre annak érzékenységének egyre jobb javítása érdekében. Vannak kerék, medencék, szifonok, ciszternák barométerei, többek között.

Vannak olyan verziók, amelyekhez hőmérő van hozzáadva, például a Fitzroy barométer.

A gyártás korlátozása

Ebből a szempontból fontos megjegyezni, hogy 2007 óta a higany értékesítése és kezelése korlátozott volt. Ami meglepő módon a higany-barométerek előállításának visszaesését eredményezi.

A higany-barométer hasznossága

- A higany-barométer segítségével a légköri nyomás eredménye alapján előrejelzéseket lehet készíteni az időjárásáról.

-A légköri nyomás mérésével magas vagy alacsony nyomású rendszerek is kimutathatók a légkörben. Ezzel a műszerrel esőket, viharokat is bejelenthet, ha az ég tiszta lesz, többek között az előrejelzések között.

-A légköri nyomást olyan paraméternek tekintik, amely a magasságtól és a légköri sűrűségtől függ. Általában a tenger szintjét veszik alapul a nyomás meghatározásához egy adott helyen.

Meg kell határozni, ha a nyomás felméréséhez szükséges távolság a tengerszint felett vagy alatt van.

-A higany-barométerrel megmérheti egy adott hely magasságát a tenger szintjéhez viszonyítva.

Irodalom

1. Az Encyclopaedia Britannica szerkesztői. (2017. február 3). Barométer. Encyclopaedia Britannica. Helyreállítva: britannica.com
2. A kémia története. (Sf). Evangelista Torricelli. Helyreállítva: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (2014. június 19.). Barométer. Nemzeti Földrajzi Társaság. Helyreállítva: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barométer. Helyreállítva: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (2018. június 14.) A barométer története. Helyreállítva: gondolat.com