ЖИВАЧЕН БАРОМЕТЪР: ХАРАКТЕРИСТИКИ И РАБОТА - ХИМИЯ - 2025

В барометър живак е инструмент за използване в метеорологията, чрез който се измерва стойността на атмосферното налягане. Той е съставен от колона с живак, разположена вътре в тръба, която опира вертикално върху контейнер, пълен с живак.

Тръбата е направена от стъкло и е разположена наопаки или обърната; тоест отварянето му е в контакт с контейнера. Думата барометър идва от древногръцкия, което означава баро „тегло“ и метър „мярка“. Живакният барометър е един от двата основни типа барометри, които съществуват.

Източник: От GOKLuLe 盧 樂, от Wikimedia Commons

Атмосферното налягане е теглото или силата на тежестта, които действат върху обект, на единица повърхност или площ, упражнявани от атмосферата. Работата на барометъра се основава на факта, че нивото, достигнато от живачната колона, е еквивалентно на теглото, упражнено от атмосферата.

С този научен инструмент се измерват промените в налягането, причинени от климата. Чрез анализ на фините промени в атмосферното налягане могат да се прогнозират краткосрочни промени във времето или климата.

Изобретение на живачния барометър

Меркурий барометър е изобретен през 1643 г. от италианския физик и математик Евангелиста Торичели.

Този инструмент е много стар. Той обаче е предшестван от водния барометър, по-голямо устройство, създадено и от този учен. Торичели беше ученик и помощник на астронома Галилео Галилей.

В експериментите на Торичели, свързани със създаването на вакуум, Галилео се намеси и предложи той да използва живак. По този начин Торичели е признат за първия учен, който е създал вакуум и е описал основата или теорията на барометъра.

Торичели забеляза, че височината на живак в стъклената тръба варира в тясна връзка с промяната на атмосферното налягане. Атмосферното налягане се нарича още барометрично налягане.

Има историческа полемика, тъй като се изтъква, че друг италиански учен Гаспаро Берти е бил създателят на водния барометър. Дори Рене Декарт се интересуваше от определянето на атмосферното налягане много преди Торичели, но той не консолидира експерименталната си фаза.

характеристики

- Живакният барометър е с много по-малки размери от водния барометър.

- Този инструмент има стъклена тръба, която има само отвор надолу, потопен в контейнер, съдържащ живак.

- Тръбата съдържа колона с живак, която регулира нивото си в зависимост от налягането, което живакът получава от контейнера.

- Създава се вакуум от теглото на живака в горната част на тръбата, което е известно като торицелиев вакуум.

- Контейнерът е кръгла чиния с малка дълбочина и съдържа живак, който се поддържа в тесен контакт с този на тръбата.

- Епруветката е градуирана, тоест има маркирана скала, която ви позволява да видите увеличението или намаляването на нивото на живак.

- Налягането може да се определи, като се наблюдава маркировката на скалата, при която нивото на живак спира.

- Ефектът на повишената температура върху плътността на живак не пречи на отчитането на скалата. Скалата на барометъра се регулира, за да компенсира този ефект.

Ниво на живак

Нивото, което достига колоната на живак в тръбата, ще съответства на увеличаването или намаляването на атмосферното налягане. Колкото по-високо е атмосферното налягане на определено място, толкова по-високо ще достигне живачната колона на барометъра.

Как работи?

Слоят въздух, който заобикаля Земята, е атмосферата. Той е съставен от смес от газове и водна пара. Силата на гравитацията, упражнена от Земята, кара атмосферата да се "компресира" върху повърхността.

Точно с помощта на живачен барометър е възможно да се измери налягането, упражнявано от атмосферата в определено географско положение. С нарастването на налягането върху живака в контейнера нивото на съдържащия се в тръбата живак се увеличава.

Тоест налягането на въздуха или атмосферата тласка живака в контейнера надолу. Това налягане в контейнера едновременно избутва или повишава нивото на живачната колона в тръбата.

Промените във височината на живачната колона, причинени от атмосферното налягане, могат да бъдат точно измерени. Също така точността на живачния барометър може да се увеличи, като се вземе предвид температурата на околната среда и местната стойност на гравитацията.

Единици с атмосферно налягане

Единиците, в които може да се изрази атмосферното налягане, са променливи. С живачния барометър се отчита атмосферното налягане в милиметри, фута или инчове; те са известни като torr единици. Един тор е равен на 1 милиметър живак (1 тор = 1 mm Hg).

Височината на живачната колона в милиметри, например, ще съответства на стойността на атмосферното налягане. Една атмосфера на живак е равна на 760 милиметра живак (760 mm Hg), или 29,92 инча живак.

Варианти на дизайна

Създадени са различни дизайни на живачния барометър, за да се подобрява неговата чувствителност все повече и повече. Между другото има колело, мивка, сифон, барометър за казанче.

Има версии, които имат добавен термометър, като барометъра Fitzroy.

Ограничение за неговото производство

За да завършим този момент, важно е да се отбележи, че от 2007 г. насам продажбата и боравенето с живак е ограничена. Което се превръща, изненадващо, в спад в производството на живачни барометри.

Полезност на живачния барометър

-Използвайки живачния барометър, въз основа на резултата от атмосферното налягане е възможно да се правят прогнози за времето.

-Също с измерванията на атмосферното налягане, в атмосферата могат да бъдат открити системи с високо или ниско налягане. С използването на този инструмент дори можете да обявите дъждове, бури, ако небето ще бъде ясно, наред с други прогнози.

-Атмосферното налягане е определено като параметър, който варира в зависимост от височината и атмосферната плътност. Обикновено е нивото на морето да се приема за ориентир, за да се определи налягането на определено място.

Уточнява се, ако разстоянието от интерес за оценка на налягането е над или под морското равнище.

-С живачния барометър можете да измервате и надморската височина на определена площадка спрямо морското равнище.

Препратки

1. Редакторите на Encyclopaedia Britannica. (3 февруари 2017 г.). Барометър. Енциклопедия Британика. Възстановено от: britannica.com
2. История на химията. (SF). Евангелиста Торичели. Възстановени от: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19 юни 2014 г.). Барометър. Национално географско дружество. Възстановено от: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Барометър. Възстановено от: en.wikipedia.org
5. Белис, Мери. (14 юни 2018 г.). Историята на барометъра. Възстановено от: thinkco.com