BAROMETRO A MERCURIO: CARATTERISTICHE E FUNZIONAMENTO - CHIMICA - 2025

Il barometro a mercurio è uno strumento per l'utilizzo in meteorologia mediante il quale si misura il valore della pressione atmosferica. È costituito da una colonna di mercurio posta all'interno di un tubo che poggia verticalmente su un contenitore riempito di mercurio.

Il tubo è di vetro e si trova capovolto o capovolto; cioè la sua apertura è a contatto con il contenitore. La parola barometro deriva dal greco antico, che significa baro "peso" e metro "misura". Il barometro a mercurio è uno dei due principali tipi di barometri esistenti.

Fonte: di GOKLuLe 盧 樂, da Wikimedia Commons

La pressione atmosferica è il peso o la forza di gravità che agisce su un oggetto, per unità di superficie o area esercitata dall'atmosfera. Il funzionamento del barometro si basa sul fatto che il livello raggiunto dalla colonna di mercurio è equivalente al peso esercitato dall'atmosfera.

Con questo strumento scientifico vengono misurati i cambiamenti di pressione causati dal clima. Analizzando i sottili cambiamenti della pressione atmosferica, è possibile prevedere cambiamenti a breve termine del tempo o del clima.

Invenzione del barometro a mercurio

Il barometro a mercurio fu inventato nel 1643 dal fisico e matematico italiano Evangelista Torricelli.

Questo strumento è molto antico. Tuttavia, è stato preceduto dal barometro dell'acqua, un dispositivo più grande creato anche da questo scienziato. Torricelli fu allievo e assistente dell'astronomo Galileo Galilei.

Negli esperimenti di Torricelli relativi alla creazione del vuoto, Galileo intervenne e gli suggerì di usare il mercurio. In questo modo Torricelli viene riconosciuto come il primo scienziato che ha creato il vuoto e che ha descritto il fondamento o la teoria del barometro.

Torricelli osservò che l'altezza del mercurio nel tubo di vetro variava strettamente in relazione alla variazione della pressione atmosferica. La pressione atmosferica è anche chiamata pressione barometrica.

C'è polemica storica, dal momento che si sottolinea che un altro scienziato italiano, Gasparo Berti, è stato l'ideatore del barometro dell'acqua. Anche René Descartes era interessato a determinare la pressione atmosferica molto prima di Torricelli, ma non ha consolidato la sua fase sperimentale.

caratteristiche

- Il barometro a mercurio è di dimensioni molto più piccole del barometro ad acqua.

- Questo strumento ha un tubo di vetro che ha solo un'apertura verso il basso, immerso in un contenitore contenente mercurio.

- Il tubo contiene una colonna di mercurio che ne regola il livello in base alla pressione che il mercurio riceve dal contenitore.

- Viene creato un vuoto dal peso del mercurio nella parte superiore del tubo, noto come vuoto torricelliano.

- Il contenitore è una piastra rotonda che ha poca profondità e contiene mercurio che viene tenuto a stretto contatto con quello del tubo.

- Il tubo è graduato, cioè ha una scala marcata che permette di vedere l'aumento o la diminuzione del livello di mercurio.

- La pressione può essere determinata osservando il segno sulla scala in cui si ferma il livello di mercurio.

- L'effetto della temperatura elevata sulla densità del mercurio non interferisce con la lettura della scala. La scala del barometro viene regolata per compensare questo effetto.

Livello di mercurio

Il livello che raggiunge la colonna di mercurio nel tubo corrisponderà all'aumento o alla diminuzione della pressione atmosferica. Maggiore è la pressione atmosferica di un determinato luogo, maggiore sarà la colonna di mercurio del barometro.

Come funziona?

Lo strato d'aria che circonda la Terra è l'atmosfera. È costituito da una miscela di gas e vapore acqueo. La forza di gravità esercitata dalla Terra fa "comprimere" l'atmosfera sulla superficie.

Proprio utilizzando il barometro a mercurio è possibile misurare la pressione esercitata dall'atmosfera in una determinata posizione geografica. All'aumentare della pressione sul mercurio nel contenitore, aumenta il livello del mercurio contenuto nel tubo.

Cioè, la pressione dell'aria o dell'atmosfera spinge il mercurio nel contenitore verso il basso. Questa pressione nel contenitore contemporaneamente spinge verso l'alto o alza il livello della colonna di mercurio nel tubo.

Le variazioni di altezza della colonna di mercurio causate dalla pressione atmosferica possono essere misurate con precisione. Inoltre, la precisione del barometro a mercurio può essere aumentata tenendo conto della temperatura ambiente e del valore di gravità locale.

Unità di pressione atmosferica

Le unità in cui può essere espressa la pressione atmosferica sono variabili. Con il barometro a mercurio, la pressione atmosferica viene riportata in millimetri, piedi o pollici; questi sono noti come unità torr. Un torr è uguale a 1 millimetro di mercurio (1 torr = 1 mm Hg).

L'altezza della colonna di mercurio in millimetri, ad esempio, corrisponderà al valore della pressione atmosferica. Un'atmosfera di mercurio equivale a 760 millimetri di mercurio (760 mm Hg) o 29,92 pollici di mercurio.

Varianti di design

Sono stati creati diversi design del barometro a mercurio per migliorarne sempre di più la sensibilità. Ci sono barometri a ruota, lavabo, sifone, cisterna, tra gli altri.

Ci sono versioni che hanno un termometro aggiunto, come il barometro Fitzroy.

Restrizione alla sua fabbricazione

Per concludere questo punto, è importante notare che dal 2007 la vendita e la manipolazione del mercurio sono state limitate. Il che si traduce, non sorprendentemente, in un calo della produzione di barometri a mercurio.

Utilità del barometro a mercurio

-Utilizzando il barometro a mercurio è possibile, in base al risultato della pressione atmosferica, fare previsioni sul tempo.

-Anche con le misurazioni della pressione atmosferica, è possibile rilevare sistemi di alta o bassa pressione nell'atmosfera. Con l'uso di questo strumento puoi anche annunciare piogge, temporali, se il cielo sarà limpido, tra le altre previsioni.

-La pressione atmosferica è stata determinata come un parametro che varia con l'altezza e la densità atmosferica. È normale prendere il livello del mare come punto di riferimento per determinare la pressione in un determinato luogo.

Viene specificato se la distanza di interesse per valutare la pressione è sopra o sotto il livello del mare.

-Con il barometro a mercurio puoi anche misurare l'altitudine di un determinato sito rispetto al livello del mare.

Riferimenti

1. Gli editori dell'Encyclopaedia Britannica. (3 febbraio 2017). Barometro. Encyclopaedia Britannica. Estratto da: britannica.com
2. Storia della chimica. (Sf). Evangelista Torricelli. Estratto da: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19 giugno 2014). Barometro. National Geographic Society. Estratto da: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometro. Estratto da: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14 giugno 2018). La storia del barometro. Estratto da: thoughtco.com