Légnyomásmérés Torricelli-csővel
Evangelista Torricelli 1643-ban végezte el a következő kísérletet: egyik végén zárt üvegcsövet színültig töltött higannyal, majd a nyitott végét higannyal félig töltött tálba merítette úgy, hogy ne kerülhessen levegő a csőbe. A higany egy része kifolyt, azonban körülbelül 76 cm magas higanyoszlop maradt a csőben.
A jelenség magyarázata, hogy a csőben lévő higanyoszlop hidrosztatikai nyomásával tart egyensúlyt a légnyomás, ezért nem tud több higany kifolyni. Ezzel a kísérletével Torricellinek elsőként sikerült megmérnie a légnyomást.
1. feladat
Változtasd függőlegesen álló cső esetén a légnyomás értékét!
Milyen összefüggés van a magasság és a légnyomás között?
Számold ki az adott légnyomáshoz tartozó magasságot mm-ben!
A szükséges adatok:
Ellenőrizd a számolást! Az egérrel a mérőszakasz végét mozgatva mérd meg a higanyszint magasságát! A pontos magasságértéknél a mérőszakasz színe zöldre változik.
2. feladat
Változtasd a cső dőlésszögét, és mérd meg a higany hosszát a csőben!
Miért változik a higany hossza a csőben, amikor a légnyomás állandó?
Próbálj összefüggést adni a higanyhossz és a légnyomás között!
3. feladat
Milyen kedvező tulajdonságai miatt választották a higanyt a folyadékbarométerek töltő anyagának?
4. feladat
Milyen magas csőre lenne szükségünk, ha higany helyett vízzel végeznénk el a kísérletet?
5. feladat
Mit nem vesz figyelembe ez az egyszerű barométertípus?
Segítség: változtasd a légnyomást, és figyeld meg, hogyan változik az edényben lévő folyadékszint magassága! Megfelel ez a valóságnak?
6. feladat
Hogyan lehetne a leolvasott higanymagasság segítségével megadni a valódi légnyomást? Milyen adatokra van hozzá szükség?