QUECKSILBERBAROMETER: EIGENSCHAFTEN UND FUNKTIONSWEISE - CHEMIE - 2024

Das Quecksilberbarometer 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 umgekehrt. 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.

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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 die durch das Klima verursachten Druckänderungen gemessen. Durch die Analyse subtiler Änderungen des Luftdrucks können kurzfristige Änderungen des Wetters oder des Klimas vorhergesagt werden.

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 eng mit der Änderung des atmosphärischen Drucks zusammenhängt. 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 den Füllstand an den Druck anpasst, den das Quecksilber aus dem Behälter erhält.

- Ein Vakuum entsteht durch das Gewicht des Quecksilbers im oberen Teil der Röhre, das als Torricell-Vakuum bezeichnet wird.

- Der Behälter ist eine runde Platte 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, anhand derer Sie die Zunahme oder Abnahme des Quecksilbergehalts sehen können.

- Der Druck kann durch Beobachtung 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

Der Füllstand, der die Quecksilbersäule im Rohr erreicht, 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 der Atmosphäre drückt das Quecksilber im Behälter nach unten. Dieser Druck im Behälter drückt oder erhöht gleichzeitig den Füllstand der Quecksilbersäule im Rohr.

Durch den atmosphärischen Druck verursachte Änderungen der Höhe der Quecksilbersäule können genau gemessen werden. Auch die Genauigkeit des Quecksilberbarometers kann 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 zu beenden, 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 nachgewiesen werden. Mit diesem Instrument können Sie unter anderem sogar Regen und Stürme ankündigen, wenn der Himmel klar ist.

- Der atmosphärische Druck wurde als ein Parameter bestimmt, der mit der Höhe und der atmosphärischen Dichte variiert. Es ist üblich, den Meeresspiegel als Bezugspunkt zu verwenden, 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 Standorts im Verhältnis zum Meeresspiegel messen.

Verweise

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