ORTUŤOVÝ BAROMETER: CHARAKTERISTIKA A ČINNOSŤ - CHÉMIA - 2025

Ortuť barometer je nástroj pre použitie v meteorológii, pomocou ktorého sa meria hodnoty atmosférického tlaku. Pozostáva zo stĺpca ortuti umiestneného vo vnútri skúmavky, ktorá leží zvisle na nádobe naplnenej ortuťou.

Rúrka je vyrobená zo skla a je umiestnená hore nohami alebo obrátená; to znamená, že jeho otvor je v kontakte s nádobou. Slovo barometer pochádza zo starogréckeho jazyka, čo znamená baro „váha“ a meter „mierka“. Ortuťový barometer je jedným z dvoch hlavných typov barometrov, ktoré existujú.

Zdroj: GOKLuLe 盧 樂 z Wikimedia Commons

Atmosférický tlak je hmotnosť alebo gravitačná sila, ktorá pôsobí na objekt, na jednotku povrchu alebo na plochu vyvíjanú atmosférou. Činnosť barometra je založená na skutočnosti, že hladina dosiahnutá ortuťovým stĺpcom je ekvivalentná hmotnosti vyvíjanej atmosférou.

Pomocou tohto vedeckého nástroja sa merajú zmeny tlaku spôsobené podnebím. Analýzou jemných zmien atmosférického tlaku je možné predpovedať krátkodobé zmeny počasia alebo klímy.

Vynález ortuťového barometra

Merkurový barometer bol vynájdený v roku 1643 talianskym fyzikom a matematikom Evangelistom Torricellim.

Tento nástroj je veľmi starý. Tomu však predchádzal vodný barometer, väčšie zariadenie, ktoré vytvoril aj tento vedec. Torricelli bol študentom a asistentom astronóma Galileo Galilei.

V Torricelliho pokusoch týkajúcich sa vytvorenia vákua Galileo zasiahol a navrhol, aby použil ortuť. Týmto spôsobom je Torricelli uznávaný ako prvý vedec, ktorý vytvoril vákuum a ktorý opísal základy alebo teóriu barometra.

Torricelli pozoroval, že výška ortuti v sklenenej trubici kolísala úzko súvisiacu so zmenou atmosférického tlaku. Atmosférický tlak sa nazýva aj barometrický tlak.

Existuje historická kontroverzia, pretože sa zdôrazňuje, že tvorcom vodného barometra bol ďalší taliansky vedec, Gasparo Berti. Dokonca aj René Descartes mal záujem o stanovenie atmosférického tlaku dlho pred Torricelli, ale svoju experimentálnu fázu nekonsolidoval.

vlastnosti

- Rtuťový barometer má oveľa menšiu veľkosť ako vodný barometer.

- Tento prístroj má sklenenú trubicu, ktorá má iba otvor smerom nadol, ponorený do nádoby obsahujúcej ortuť.

- Rúrka obsahuje stĺpec ortuti, ktorý upravuje jeho hladinu podľa tlaku, ktorý ortuť dostáva z nádoby.

- Váha ortuti sa vytvára pomocou hmotnosti ortuti v hornej časti skúmavky, ktorá sa nazýva torricellovské vákuum.

- Nádoba je okrúhla doska, ktorá má malú hĺbku a obsahuje ortuť, ktorá je udržiavaná v tesnom kontakte s rúrkou.

- Trubica je delená stupnicou, to znamená, že má stupnicu označenú ako stupnica, ktorá umožňuje vidieť zvýšenie alebo zníženie hladiny ortuti.

- Tlak sa dá určiť pozorovaním značky na stupnici, pri ktorej sa hladina ortuti zastaví.

- Účinok zvýšenej teploty na hustotu ortuti nezasahuje do odčítania stupnice. Stupnica barometra je nastavená tak, aby kompenzovala tento efekt.

Hladina ortuti

Hladina, ktorá dosiahne trubicu ortuti v trubici, bude zodpovedať zvýšeniu alebo zníženiu atmosférického tlaku. Čím vyšší je atmosférický tlak na určitom mieste, tým vyšší je ortuťový stĺpec barometra.

Ako to funguje?

Vrstva vzduchu, ktorá obklopuje Zem, je atmosférou. Skladá sa zo zmesi plynov a vodnej pary. Gravitačná sila pôsobiaca na Zem spôsobuje, že sa atmosféra na povrchu "stlačí".

Presne pomocou ortuťového barometra je možné zmerať tlak vyvíjaný atmosférou v určitej geografickej polohe. So zvyšujúcim sa tlakom na ortuť v nádobe sa zvyšuje hladina ortuti obsiahnutá v skúmavke.

To znamená, že tlak vzduchu alebo atmosféry tlačí ortuť v nádobe nadol. Tento tlak v nádobe súčasne tlačí nahor alebo zvyšuje hladinu ortuti v trubici.

Zmeny výšky ortuťovej kolóny spôsobené atmosférickým tlakom sa dajú presne zmerať. Presnosť ortuťového barometra sa môže zvýšiť aj pri zohľadnení teploty okolia a miestnej gravitačnej hodnoty.

Jednotky atmosférického tlaku

Jednotky, v ktorých je možné vyjadriť atmosférický tlak, sú variabilné. Pri ortuťovom barometri sa atmosférický tlak udáva v milimetroch, stopách alebo palcoch; tieto sú známe ako torr jednotky. Jeden torr sa rovná 1 mm ortuti (1 torr = 1 mm Hg).

Napríklad výška stĺpca ortuti v milimetroch bude zodpovedať hodnote atmosférického tlaku. Jedna ortuťová atmosféra sa rovná 760 milimetrom ortuti (760 mm Hg) alebo 29,92 palca ortuti.

Varianty prevedenia

Rtuťový barometer bol vytvorený rôznymi spôsobmi, aby sa jeho citlivosť čoraz viac zlepšovala. Medzi inými sú kolesá, umývadlá, sifóny, cisterny.

Existujú verzie, ktoré obsahujú teplomer, napríklad barometer Fitzroy.

Obmedzenie výroby

Na záver je dôležité poznamenať, že od roku 2007 je predaj a zaobchádzanie s ortuťou obmedzené. To sa prekvapivo prejavuje v poklese výroby ortuťových barometrov.

Užitočnosť ortuťového barometra

- S použitím ortuťového barometra je možné na základe výsledku atmosférického tlaku urobiť predpovede o počasí.

- Aj pri meraní atmosférického tlaku sa v atmosfére dajú zistiť systémy vysokého alebo nízkeho tlaku. Použitím tohto nástroja môžete okrem iného predpovedať aj dážď, búrky, ak bude obloha jasná.

- Atmosférický tlak bol stanovený ako parameter, ktorý sa mení s výškou a atmosférickou hustotou. Na určenie tlaku na určitom mieste je obvyklé brať hladinu mora ako referenčný bod.

Je špecifikované, či je požadovaná vzdialenosť na vyhodnotenie tlaku nad alebo pod hladinou mora.

- S barometrom ortuti môžete tiež zmerať nadmorskú výšku určitého miesta vo vzťahu k hladine mora.

Referencie

1. Redaktori Encyklopédie Britannica. (3. februára 2017). Barometer. Encyklopédia Britannica. Získané z: britannica.com
2. Dejiny chémie. (SF). Evangelista Torricelli. Získané z: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19. júna 2014). Barometer. Národná geografická spoločnosť. Obnovené z: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometer. Obnovené z: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14. júna 2018). História barometra. Získané z: thinkco.com