Mēs izskaidrojam, kas ir barometrs, tā izgudrojums, funkcija un kādās mērvienībās tas mēra. Turklāt katra veida barometra īpašības.
Kas ir barometrs?
Barometrs ir instruments, ko izmanto izmēram atmosfēras spiediens, tas ir, svars, kas atmosfēra iedarbojas noteiktā vietā uz zemes virsmas. Atgādiniet, ka atmosfēra ir neviendabīga gāzu masa, kas aptver planēta, un tāpēc tam piemīt uztveramas fizikālās īpašības, piemēram, svars, un tiem ir izšķiroša ietekme uz laikapstākļi.
Tas ir ļoti izplatīts artefakts meteoroloģija, kuras pirmās versijas ir datētas ar 17. gadsimtu un kuru uzcēlis itāļu fiziķis un matemātiķis Evangelista Torricelli (1608-1647), Galileo Galileja students. Barometra izgudrojums radās kā līdzeklis, lai parādītu svaru gaiss, laikā, kad tika uzskatīts, ka tas neizdara nekādu spiedienu uz zemes virsmu.
Pirmais barometrs sastāvēja no stikla caurules, kas aizvērta augšējā galā un atvērta apakšā, kas ir piepildīta ar dzīvsudrabu un apgriezta virs tvertnes, kas piepildīta ar to pašu šķidrumu, ļaujot dzīvsudrabam savienoties ar tvertnē jau esošo. Tas notika sākumā, palielinot dzīvsudraba līmeni traukā, bet līdz noteiktam punktam.
Tādējādi radās jautājums, kāds spēks neļāva visam dzīvsudrabam izkļūt no caurules un izlīt no tvertnes. Precīzi, spiediens, ko gaiss rada pretējā virzienā. Tas ir tas, ko mēs zinām kā atmosfēras spiedienu.
Šo barometra interpretāciju apstiprināja pats Blēzs Paskāls (1623-1662), kurš vienu no šīm ierīcēm uznesa uz Kalns un atklāja, ka, tā kā virs tā bija mazāk gaisa, instrumenta rādījumi mainījās, un dzīvsudrabs nokrita daudz vairāk caurulē nekā mazākās. augstumiem.
Kopš tā laika dzīvsudraba barometrs tika izmantots visā pasaulē, un tas ļāva labāk izprast atmosfēras uzvedību un tās saistību ar klimatu un meteoroloģisko stāvokli. Tomēr kopš 2007. gada šie instrumenti ir aizstāti ar modernākām versijām, ņemot vērā pierādīto dzīvsudraba toksicitāti dzīvām būtnēm kopumā.
Kam paredzēts barometrs?
Kā jau teicām iepriekš, barometru izmanto precīzi, lai izmērītu atmosfēras spiedienu, tas ir, lai izmērītu virs mūsu galvām esošās gaisa masas svaru, kas var mainīties atkarībā no augstuma un līmeņiem. Enerģija atmosfērā.
Tas savukārt ļāva labāk izprast atmosfēras klimatu, pārbaudot saikni starp atmosfēras spiediena svārstībām (īpaši tās pazemināšanos) un nestabilajiem laikapstākļiem. Tātad, pateicoties barometram, mēs varam īstermiņā prognozēt atmosfēras klimatu un zināt, ka, paaugstinoties spiedienam, būs stabili apstākļi, savukārt, kad tas pazemināsies, būs slikti laikapstākļi.
Protams, šāda veida prognozēšanā ir arī citi faktori un elementi, tāpēc barometra rādījumi bieži tiek kombinēti ar anemometru, higrometru un citiem līdzīgiem instrumentiem.
Barometrus izmanto arī visu veidu gāzu spiediena mērīšanai, tāpēc tos var atrast arī pildītās gāzēs, piemēram, skābekļa caurulēs.
Barometra mērvienības
Pašreizējās mērvienības, ko barometri izmanto atmosfēras spiediena mērīšanai, ir hektopaskāļi (hPa), kas ir Paskālu daudzkārtnis (x100), kas ir minimālā spiediena mērvienība, kas pieņemta Starptautiskā svaru un mēru sistēma. Viens paskāls ir līdzvērtīgs 1 ņūtona spēkam uz 1 kvadrātmetra virsmas, kas ir normāls tam.
Taču tradicionāli tika izmantoti dzīvsudraba barometri, kuru mērīšana tas notika gadā torr, vienība, kas godina Evangelista Torricelli, un kas ir līdzvērtīga 1 dzīvsudraba staba milimetram (mmHg).
Barometru veidi
Ir vairāki barometru veidi, katram ir savas īpatnības, kā mēs redzēsim tālāk:
- Dzīvsudraba barometrs. Šis ir tradicionālais Torricelli radītais modelis, kas sastāv no 850 mm augstas stikla caurules, kas pildīta ar dzīvsudrabu un novietota uz konteinera, kas pildīts ar tādu pašu vielu. Tā lietošana nav ieteicama, jo ir iespējama saindēšanās ar dzīvsudrabu.
- Aneroid barometrs. Aneroids, kam nav dzīvsudraba, ir franču fiziķa Lusjēna Vidī (1805-1866) 1843. gadā izgudrots barometrs, kas mēra atmosfēras spiedienu caur deformācijām, kuras tas iedarbojas uz metāla kasti ar ļoti elastīgām sienām, kuras iekšpusē ir absolūts vakuums. Lielāks par dzīvsudraba barometru, tas bija diezgan neprecīzs neatbilstību dēļ elastība no materiāliem.
- Fortina barometrs. Dzīvsudraba barometra variants, kurā ir iekļauti elementi fiksētam līmenim (skrūve, kas balstās uz maza ziloņkaula konusa gala), turot toricelliāna cauruli piekārtu un pēc tam to visu pārklājot misiņa kastē ar atveri. spēj novērot mērījumus.
- Digitālais barometrs. Mūsdienīgs variants, kas izmanto jaunās priekšrocības tehnoloģijas datorizācija, un tas izmanto īpašus sensorus, lai precīzi uztvertu atmosfēras spiedienu.