Selgitame, mis on baromeeter, selle väljamõeldis, funktsioon ja millistes ühikutes see mõõdab. Lisaks igat tüüpi baromeetri omadused.
Mis on baromeeter?
Baromeeter on instrument, mida kasutatakse suurusele atmosfäärirõhk ehk kaal, mis õhkkond avaldab teatud kohta maakera pinnal. Tuletame meelde, et atmosfäär on heterogeenne gaaside mass, mis katab planeet, ja seetõttu on sellel tajutavad füüsikalised omadused, nagu kaal, ja millel on otsustav mõju ilm.
See on maailmas väga levinud artefakt meteoroloogia, mille esimesed versioonid pärinevad 17. sajandist, ehitas Itaalia füüsik ja matemaatik Evangelista Torricelli (1608-1647), Galileo Galilei õpilane. Baromeetri leiutamine tekkis vahendina, mis demonstreeris seadme kaalu õhku, ajal, mil arvati, et see ei avalda maapinnale mingit survet.
Esimene baromeeter koosnes ülemisest otsast suletud ja alt avatud klaastorust, mis täideti elavhõbedaga ja pöörati sama vedelikuga täidetud anuma kohale, võimaldades elavhõbedal liituda juba anumas olevaga. See juhtus alguses, tõstes elavhõbeda taset anumas, kuid teatud punktini.
Seega tekkis küsimus, milline jõud takistas kogu elavhõbedal torust väljumast ja mahutist välja valgumist. Täpselt rõhk, mida õhk avaldab vastupidises suunas. See on see, mida me tunneme atmosfäärirõhuna.
Seda baromeetri tõlgendust kinnitas Blaise Pascal ise (1623-1662), kes kandis ühe neist seadmetest Mägi ja leidis, et kuna selle kohal oli vähem õhku, varieerusid instrumendi näidud ja elavhõbedat langes torusse palju rohkem kui väiksemates. kõrgused.
Sellest ajast alates kasutati elavhõbedabaromeetrit kogu maailmas ja see võimaldas paremini mõista atmosfääri käitumist ning selle seost kliima ja meteoroloogilise seisukorraga. Kuid alates 2007. aastast on need instrumendid asendatud kaasaegsemate versioonidega, võttes arvesse elavhõbeda tõestatud mürgisust elusolenditele üldiselt.
Milleks on baromeeter?
Nagu me varem ütlesime, kasutatakse baromeetrit täpselt atmosfäärirõhu mõõtmiseks, st meie pea kohal oleva õhumassi massi mõõtmiseks, mis võib varieeruda sõltuvalt kõrgusest ja tasemest. Energia atmosfääris.
See omakorda võimaldas paremini mõista atmosfäärikliimat, kontrollides seost atmosfäärirõhu kõikumise (eriti selle languse) ja ebastabiilse ilma vahel. Seega saame tänu baromeetrile teha lühiajalisi ennustusi atmosfäärikliima kohta ja teada, et rõhu tõustes on tingimused stabiilsed, langedes aga halvad ilmad.
Loomulikult mängivad seda tüüpi ennustustes oma osa ka muud tegurid ja elemendid, mistõttu kombineeritakse baromeetri näitu sageli anemomeetri, hügromeetri ja muude sarnaste instrumentidega.
Baromeetreid kasutatakse ka igat tüüpi gaaside rõhu mõõtmiseks, mistõttu võib neid leida ka pakitud gaasides, näiteks hapnikutorudes.
Baromeetri ühikud
Praegused ühikud, mida baromeetrid atmosfäärirõhu mõõtmiseks kasutavad, on hektopaskalid (hPa), mis on Pascali kordne (x100), mis on minimaalne lubatud rõhuühik Rahvusvaheline kaalude ja mõõtude süsteem. Üks Pascal on võrdne 1 njuutoni jõuga 1 ruutmeetri suurusel pinnal, mis on selle suhtes normaalne.
Traditsiooniliselt kasutati aga elavhõbedabaromeetreid, kelle mõõtmine see juhtus aastal torr, ühik, mis avaldab austust Evangelista Torricellile ja mis võrdub 1 millimeetri elavhõbedaga (mmHg).
Baromeetrite tüübid
Baromeetreid on mitut tüüpi, millest igaühel on oma eripärad, nagu näeme allpool:
- Elavhõbeda baromeeter. See on Torricelli loodud traditsiooniline mudel, mis koosneb 850 mm kõrgusest klaastorust, mis on täidetud elavhõbedaga ja asetatud sama ainega täidetud anumale. Seda ei soovitata kasutada elavhõbedamürgistuse võimaluse tõttu.
- Aneroidbaromeeter. Elavhõbedast ilma jäetud aneroid on 1843. aastal prantsuse füüsiku Lucien Vidie (1805–1866) leiutatud baromeeter, mis mõõdab atmosfäärirõhku läbi deformatsioonide, mida see avaldab väga elastsete seintega metallkarbil, mille sees on absoluutne vaakum. Elavhõbedabaromeetrist suurem oli see lahknevuste tõttu üsna ebatäpne elastsus materjalidest.
- Fortini baromeeter. Elavhõbedabaromeetri variatsioon, mis sisaldab fikseeritud taseme elemente (kruvi, mis toetub väikese elevandiluust koonuse otsale), hoiab Torricellian toru riputatuna ja seejärel katab selle kõik messingkarbis, millesse tuleb avada. võimalik mõõtmisi jälgida.
- Digitaalne baromeeter. Moodne variant, mis kasutab ära uut tehnoloogiaid arvutistamine ja mis kasutab atmosfäärirõhu täpseks mõõtmiseks spetsiaalseid andureid.