- การประดิษฐ์บารอมิเตอร์ปรอท
- ลักษณะเฉพาะ
- ระดับปรอท
- มันทำงานอย่างไร?
- หน่วยความดันบรรยากาศ
- รูปแบบการออกแบบ
- ข้อ จำกัด ในการผลิต
- ประโยชน์ของบารอมิเตอร์ปรอท
- อ้างอิง
บารอมิเตอร์ปรอทเป็นเครื่องมือสำหรับการใช้งานในอุตุนิยมวิทยาโดยที่ค่าของความดันบรรยากาศเป็นวัด ประกอบด้วยคอลัมน์ของปรอทที่อยู่ภายในท่อที่วางในแนวตั้งบนภาชนะที่เต็มไปด้วยปรอท
หลอดทำจากแก้วและวางคว่ำหรือคว่ำ นั่นคือช่องเปิดสัมผัสกับภาชนะ คำว่าบารอมิเตอร์มาจากภาษากรีกโบราณซึ่งแปลว่าบาโร "น้ำหนัก" และมาตรวัด " บารอมิเตอร์ปรอทเป็นหนึ่งในสองประเภทหลักของบารอมิเตอร์ที่มีอยู่
ที่มา: โดย GOKLuLe 盧樂จาก Wikimedia Commons
ความดันบรรยากาศคือน้ำหนักหรือแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุต่อหนึ่งหน่วยพื้นผิวหรือพื้นที่ที่ชั้นบรรยากาศกระทำ การทำงานของบารอมิเตอร์ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าระดับที่ถึงโดยคอลัมน์ปรอทนั้นเทียบเท่ากับน้ำหนักที่กระทำโดยบรรยากาศ
ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์นี้จะวัดการเปลี่ยนแปลงความดันที่เกิดจากสภาพอากาศ ด้วยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของความดันบรรยากาศสามารถพยากรณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศหรือสภาพอากาศในระยะสั้นได้
การประดิษฐ์บารอมิเตอร์ปรอท
Mercury Barometer ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1643 โดยนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี Evangelista Torricelli
เครื่องดนตรีนี้เก่ามาก อย่างไรก็ตามบารอมิเตอร์น้ำนำหน้าซึ่งเป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์คนนี้ Torricelli เป็นนักเรียนและผู้ช่วยนักดาราศาสตร์กาลิเลโอกาลิเลอี
ในการทดลองของ Torricelli ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสุญญากาศกาลิเลโอเข้าแทรกแซงและแนะนำให้เขาใช้ปรอท ด้วยวิธีนี้ Torricelli จึงได้รับการยอมรับว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่สร้างสุญญากาศและเป็นผู้อธิบายรากฐานหรือทฤษฎีของบารอมิเตอร์
Torricelli สังเกตว่าความสูงของปรอทในหลอดแก้วมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการเปลี่ยนแปลงของความดันบรรยากาศ ความดันบรรยากาศเรียกอีกอย่างว่าความดันบรรยากาศ
มีความขัดแย้งทางประวัติศาสตร์เนื่องจากมีการชี้ให้เห็นว่า Gasparo Berti นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีอีกคนหนึ่งเป็นผู้สร้างบารอมิเตอร์ของน้ำ แม้แต่René Descartes ก็สนใจที่จะกำหนดความดันบรรยากาศมานานก่อน Torricelli แต่เขาไม่ได้รวมขั้นตอนการทดลองของเขา
ลักษณะเฉพาะ
- บารอมิเตอร์ปรอทมีขนาดเล็กกว่าบารอมิเตอร์น้ำมาก
- เครื่องมือนี้มีหลอดแก้วที่มีช่องเปิดด้านล่างเท่านั้นโดยจุ่มอยู่ในภาชนะที่มีปรอท
- หลอดประกอบด้วยคอลัมน์ของปรอทที่ปรับระดับตามความดันที่ปรอทได้รับจากภาชนะบรรจุ
- สูญญากาศถูกสร้างขึ้นโดยน้ำหนักของปรอทในส่วนบนของท่อซึ่งเรียกว่าสูญญากาศทอร์ริเซลเลียน
- ภาชนะบรรจุเป็นแผ่นกลมที่มีความลึกเพียงเล็กน้อยและมีสารปรอทซึ่งสัมผัสใกล้ชิดกับหลอด
- หลอดจะสำเร็จการศึกษานั่นคือมีมาตราส่วนกำกับไว้เพื่อให้คุณเห็นการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของระดับปรอท
- สามารถกำหนดความดันได้โดยสังเกตจากเครื่องหมายบนเครื่องชั่งที่ระดับปรอทหยุด
- ผลของอุณหภูมิที่สูงขึ้นต่อความหนาแน่นของปรอทไม่รบกวนการอ่านค่ามาตราส่วน สเกลบารอมิเตอร์ถูกปรับเพื่อชดเชยเอฟเฟกต์นี้
ระดับปรอท
ระดับที่มาถึงคอลัมน์ของปรอทในหลอดจะสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของความดันบรรยากาศ ยิ่งความดันบรรยากาศของสถานที่หนึ่งสูงเท่าใดคอลัมน์ปรอทของบารอมิเตอร์ก็จะสูงขึ้นเท่านั้น
มันทำงานอย่างไร?
ชั้นอากาศที่ล้อมรอบโลกคือชั้นบรรยากาศ ประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซและไอน้ำ แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำทำให้บรรยากาศ "บีบอัด" บนพื้นผิว
แม่นยำด้วยการใช้บารอมิเตอร์ปรอททำให้สามารถวัดความดันที่เกิดขึ้นจากชั้นบรรยากาศในตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่แน่นอนได้ เมื่อความดันของปรอทในภาชนะเพิ่มขึ้นระดับของปรอทที่บรรจุอยู่ในหลอดจะเพิ่มขึ้น
นั่นคือความดันของอากาศหรือบรรยากาศจะดันให้ปรอทในภาชนะลดลง ความดันนี้ในภาชนะจะดันขึ้นหรือเพิ่มระดับของคอลัมน์ปรอทในหลอดพร้อมกัน
การเปลี่ยนแปลงความสูงของคอลัมน์ปรอทที่เกิดจากความดันบรรยากาศสามารถวัดได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ความแม่นยำของบารอมิเตอร์ปรอทสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยคำนึงถึงอุณหภูมิแวดล้อมและค่าแรงโน้มถ่วงในท้องถิ่น
หน่วยความดันบรรยากาศ
หน่วยที่สามารถแสดงความดันบรรยากาศเป็นตัวแปร เมื่อใช้บารอมิเตอร์ปรอทความดันบรรยากาศจะรายงานเป็นมิลลิเมตรฟุตหรือนิ้ว สิ่งเหล่านี้เรียกว่าหน่วยทอร์ หนึ่งทอร์มีค่าเท่ากับ 1 มิลลิเมตรปรอท (1 ทอร์ = 1 มิลลิเมตรปรอท)
ตัวอย่างเช่นความสูงของคอลัมน์ปรอทในหน่วยมิลลิเมตรจะสอดคล้องกับค่าของความดันบรรยากาศ หนึ่งบรรยากาศของปรอทมีค่าเท่ากับ 760 มิลลิเมตรปรอท (760 มิลลิเมตรปรอท) หรือ 29.92 นิ้วของปรอท
รูปแบบการออกแบบ
การออกแบบที่แตกต่างกันของบารอมิเตอร์ปรอทถูกสร้างขึ้นเพื่อปรับปรุงความไวของมันมากขึ้นเรื่อย ๆ มีล้ออ่างกาลักน้ำบารอมิเตอร์ถังน้ำและอื่น ๆ
มีรุ่นที่เพิ่มเทอร์โมมิเตอร์เช่นบารอมิเตอร์ Fitzroy
ข้อ จำกัด ในการผลิต
เพื่อยุติประเด็นนี้สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าตั้งแต่ปี 2550 การขายและการจัดการปรอทถูก จำกัด ซึ่งแปลว่าไม่น่าแปลกใจเลยที่การผลิตบารอมิเตอร์ปรอทลดลง
ประโยชน์ของบารอมิเตอร์ปรอท
- การใช้บารอมิเตอร์ปรอทเป็นไปได้โดยอาศัยผลของความดันบรรยากาศเพื่อคาดการณ์เกี่ยวกับสภาพอากาศ
- นอกจากนี้ด้วยการวัดความดันบรรยากาศระบบความดันสูงหรือต่ำสามารถตรวจจับได้ในบรรยากาศ ด้วยการใช้เครื่องมือนี้คุณสามารถประกาศฝนตกพายุถ้าท้องฟ้าจะแจ่มใสท่ามกลางการคาดการณ์อื่น ๆ
- ความดันบรรยากาศถูกกำหนดให้เป็นพารามิเตอร์ที่แปรผันตามความสูงและความหนาแน่นของบรรยากาศ เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ระดับน้ำทะเลเป็นจุดอ้างอิงเพื่อกำหนดความดันในสถานที่หนึ่ง ๆ
มีการระบุว่าระยะทางที่น่าสนใจในการประเมินความดันอยู่เหนือหรือต่ำกว่าระดับน้ำทะเล
- ด้วยบารอมิเตอร์ปรอทคุณยังสามารถวัดระดับความสูงของไซต์บางแห่งที่สัมพันธ์กับระดับน้ำทะเลได้
อ้างอิง
- บรรณาธิการของ Encyclopaedia Britannica (3 กุมภาพันธ์ 2560). บารอมิเตอร์. สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
- ประวัติศาสตร์เคมี. (เอสเอฟ) Evangelista Torricelli กู้คืนจาก: chemed.chem.purdue.edu
- Turgeon A. (19 มิถุนายน 2014). บารอมิเตอร์. สมาคมภูมิศาสตร์แห่งชาติ. สืบค้นจาก: nationalgeographic.org
- วิกิพีเดีย (2018) บารอมิเตอร์. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- เบลลิสแมรี่ (14 มิถุนายน 2561). ประวัติความเป็นมาของบารอมิเตอร์ ดึงมาจาก: thoughtco.com