DZĪVSUDRABA BAROMETRS: RAKSTURLIELUMI UN DARBĪBA - ĶĪMIJA - 2025

Dzīvsudrabu barometrs ir instruments, ko izmanto, meteoroloģijā, ar kuru mēra vērtība atmosfēras spiediena. To veido dzīvsudraba kolonna, kas atrodas mēģenes iekšpusē un vertikāli balstās uz konteinera, kas piepildīts ar dzīvsudrabu.

Caurule ir izgatavota no stikla un ir novietota otrādi vai apgriezta; tas ir, tā atvere ir saskarē ar konteineru. Vārds barometrs nāk no senās grieķu valodas, kas nozīmē baro "svars" un skaitītājs "mērs". Dzīvsudraba barometrs ir viens no diviem galvenajiem barometru veidiem.

Avots: Autors: GOKLuLe 盧 樂, no Wikimedia Commons

Atmosfēras spiediens ir svars vai smaguma spēks, kas iedarbojas uz objektu, uz virsmas virsmu vai laukumu, ko ietekmē atmosfēra. Barometra darbība ir balstīta uz faktu, ka dzīvsudraba kolonnas sasniegtais līmenis ir ekvivalents atmosfēras ietekmētajam svaram.

Ar šo zinātnisko instrumentu mēra klimata radītās spiediena izmaiņas. Analizējot smalkas atmosfēras spiediena izmaiņas, var prognozēt īslaicīgas laika apstākļu vai klimata izmaiņas.

Izgudrojums dzīvsudraba barometram

Dzīvsudraba barometru 1643. gadā izgudroja itāļu fiziķis un matemātiķis Evangelista Torricelli.

Šis instruments ir ļoti vecs. Tomēr tam priekšā bija ūdens barometrs - lielāka ierīce, kuru arī izveidoja šis zinātnieks. Torricelli bija students un astronoma Galileo Galilei asistents.

Torricelli eksperimentos, kas saistīti ar vakuuma radīšanu, Galileo iejaucās un ieteica viņam izmantot dzīvsudrabu. Tādā veidā Torricelli tiek atzīts par pirmo zinātnieku, kurš izveidoja vakuumu un kurš aprakstīja barometra pamatu vai teoriju.

Torricelli novēroja, ka dzīvsudraba augstums stikla mēģenē ir cieši saistīts ar atmosfēras spiediena izmaiņām. Atmosfēras spiedienu sauc arī par barometrisko spiedienu.

Pastāv vēsturiskas pretrunas, jo tiek norādīts, ka vēl viens itāļu zinātnieks Gasparo Berti bija ūdens barometra izveidotājs. Pat Renē Dekarts bija ieinteresēts atmosfēras spiediena noteikšanā ilgi pirms Torricelli, taču viņš nekonsolidēja savu eksperimenta fāzi.

raksturojums

- Dzīvsudraba barometrs ir daudz mazāks nekā ūdens barometrs.

- Šim instrumentam ir stikla caurule, kurai ir tikai atvere uz leju, iegremdēta traukā, kurā ir dzīvsudrabs.

- Caurulē ir dzīvsudraba kolonna, kas pielāgo tā līmeni atbilstoši spiedienam, ko dzīvsudrabs saņem no konteinera.

- Vakuumu rada dzīvsudraba svars caurules augšējā daļā, kas ir pazīstams kā torricellian vakuums.

- Tvertne ir apaļa plāksne, kurai ir mazs dziļums, un tajā ir dzīvsudrabs, kas tiek turēts ciešā kontaktā ar mēģeni.

- caurule ir graduēta, tas ir, tai ir atzīme ar atzīmi, kas ļauj redzēt dzīvsudraba līmeņa paaugstināšanos vai samazināšanos.

- Spiedienu var noteikt, novērojot atzīmi skalā, kurā apstājas dzīvsudraba līmenis.

- Paaugstinātas temperatūras ietekme uz dzīvsudraba blīvumu neietekmē skalas nolasīšanu. Lai kompensētu šo efektu, barometra skala ir noregulēta.

Dzīvsudraba līmenis

Līmenis, kas mēģenē sasniedz dzīvsudraba kolonnu, atbildīs atmosfēras spiediena palielinājumam vai samazinājumam. Jo augstāks ir atmosfēras spiediens noteiktā vietā, jo augstāku sasniegs barometra dzīvsudraba kolonna.

Kā tas darbojas?

Gaisa slānis, kas ieskauj Zemi, ir atmosfēra. To veido gāzu un ūdens tvaiku maisījums. Zemes radītais gravitācijas spēks izraisa atmosfēras "saspiešanu" uz virsmas.

Precīzi, izmantojot dzīvsudraba barometru, ir iespējams izmērīt atmosfēras spiedienu noteiktā ģeogrāfiskā vietā. Palielinoties spiedienam uz dzīvsudrabu traukā, palielinās dzīvsudraba līmenis caurulē.

Tas ir, gaisa vai atmosfēras spiediens nospiež dzīvsudrabu traukā. Šis spiediens traukā vienlaikus paaugstina vai paaugstina dzīvsudraba kolonnas līmeni mēģenē.

Dzīvsudraba kolonnas augstuma izmaiņas, ko izraisa atmosfēras spiediens, var precīzi izmērīt. Arī dzīvsudraba barometra precizitāti var palielināt, ņemot vērā apkārtējās vides temperatūru un vietējo gravitācijas vērtību.

Atmosfēras spiediena vienības

Vienības, kurās var izteikt atmosfēras spiedienu, ir mainīgas. Izmantojot dzīvsudraba barometru, atmosfēras spiedienu uzrāda milimetros, pēdās vai collās; tās sauc par torr vienībām. Viens torrs ir vienāds ar 1 milimetru dzīvsudraba (1 torrs = 1 mm Hg).

Piemēram, dzīvsudraba kolonnas augstums milimetros atbilst atmosfēras spiediena vērtībai. Viena dzīvsudraba atmosfēra ir vienāda ar 760 dzīvsudraba milimetriem (760 mm Hg) jeb 29,92 collas dzīvsudraba.

Dizaina variācijas

Lai arvien vairāk un vairāk uzlabotu tā jutīgumu, ir izveidoti dažādi dzīvsudraba barometra modeļi. Cita starpā ir riteņu, baseinu, sifonu, cisternu barometri.

Ir versijas, kurām ir pievienots termometrs, piemēram, Fitzroy barometrs.

Ražošanas ierobežojumi

Lai pabeigtu šo punktu, ir svarīgi atzīmēt, ka kopš 2007. gada dzīvsudraba tirdzniecība un apstrāde ir bijusi ierobežota. Tas nepārsteidzoši nozīmē dzīvsudraba barometra ražošanas samazināšanos.

Dzīvsudraba barometra lietderība

-Izmantojot dzīvsudraba barometru, pamatojoties uz atmosfēras spiediena rezultātu, ir iespējams prognozēt laika apstākļus.

-Arī ar atmosfēras spiediena mērījumiem atmosfērā var noteikt augsta vai zema spiediena sistēmas. Izmantojot šo instrumentu, starp citām prognozēm jūs pat varat paziņot par lietiem, vētrām, ja debesis būs skaidras.

-Atmosfēras spiediens ir noteikts kā parametrs, kas mainās atkarībā no augstuma un atmosfēras blīvuma. Lai noteiktu spiedienu noteiktā vietā, parasti par atskaites punktu ņem jūras līmeni.

Tiek norādīts, vai interesējošais attālums spiediena novērtēšanai ir virs vai zem jūras līmeņa.

-Ar dzīvsudraba barometru var izmērīt arī noteiktas vietas augstumu attiecībā pret jūras līmeni.

Atsauces

1. Encyclopaedia Britannica redaktori. (2017. gada 3. februāris). Barometrs. Enciklopēdija Britannica. Atgūts no: britannica.com
2. Ķīmijas vēsture. (sf). Evangelista Torricelli. Atgūts no: chemed.chem.purdue.edu
3. Tērgens A. (2014. gada 19. jūnijs). Barometrs. Nacionālā ģeogrāfijas biedrība. Atgūts no: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometrs. Atgūts no: en.wikipedia.org
5. Bellis, Marija. (2018. gada 14. jūnijs). Barometra vēsture. Atgūts no: domaco.com