14. În sec. al XIX-lea presiunea atmosferică se măsura cu ajutorul unui tub
de sticlă umplut cu ulei mineral (p = 850 kg/m?). Ce înălțime avea coloa-
na de ulei la o presiune normală (p = 760 mm ai coloanei de Hg)? A se
considera g = 9,8 N/kg.


Răspuns :

Răspuns: inaltime coloana de ulei = 12,1638 metri

Explicație:

Istoria barometrului inregistreaza mai multe modele, unele foarte complicate din punct de vedere tehnic.

Principiul e simplu, o coloana de lichid aflata intr-un tub inchis la capatul superior ( tubul are forma unei eprubete uriase, cu deschiderea in jos) si in contact cu un vas mai mare in care se afla acelasi lichid va avea o lungime proportionala cu presiunea aerului exercitata asupra vasului deschis.

aritmetic, presiunea aerului = presiunea hidrostatica a lichidului respectiv

presiunea hidrostatica = ρ g h , unde ρ = densitatea lichidului, g = acceleratia gravitationala = 9,8 N/kg si h = inaltimea lichidului in tub, masurata fata de nivelul lichidului din vasul larg.

 Au fost incercari cu mai multe lichide, in special cu apa. Dar apa se evapora usor, are o densitate mica si s-a renuntat. Cea mai buna varianta a fost cu mercur, dar mercurul e mai scump, iar vaporii sai sunt extrem de toxici.

Este evident ca un lichid cu densitate mare va avea o inaltime mai mica, ceea ce face ca barometrul cu lichid ( asa a fost numit dispozitivul) sa fie incomod de transportat. Ulterior a fost inventat barometrul aneroid ( aneroid inseamna fara lichid), mult mai usor de utilizat.

P =  ρ g h

de aici, h = P : (ρg)

P = 760 mmHg = 1 atm standard = 101 325 N/m²

ρ = densitate lichid = 850 kg /m³

g = acceleratia gravitationala = 9,8 N/kg

h  = 101 325 N/m² : ( 850 kg/m³ x 9,8 N/kg ) = 12,1638 metri

( exista in SUA, la Universitatea din Portland - Oregon, un astfel de barometru, construit in urma cu cativa ani, care are lungimea coloanei de ulei de 12,4 metri )