Barômetro de mercúrio: características e operação - Ciência - 2023

Contente

o barômetro de mercúrio É um instrumento para uso em meteorologia por meio do qual se mede o valor da pressão atmosférica. É formado por uma coluna de mercúrio localizada dentro de um tubo que repousa verticalmente sobre um recipiente cheio de mercúrio.

O tubo é feito de vidro e está localizado de cabeça para baixo ou invertido; ou seja, sua abertura está em contato com o recipiente. A palavra barômetro vem do grego antigo, que significa baro “peso” e metro “medida”. O barômetro de mercúrio é um dos dois principais tipos de barômetros que existem.

A pressão atmosférica é o peso ou força da gravidade que atua sobre um objeto, por unidade de superfície ou área exercida pela atmosfera. O funcionamento do barômetro é baseado no fato de que o nível atingido pela coluna de mercúrio é equivalente ao peso exercido pela atmosfera.

Com este instrumento científico as mudanças de pressão causadas pelo clima são medidas. Ao analisar mudanças sutis na pressão atmosférica, mudanças de curto prazo no tempo ou no clima podem ser previstas.

Invenção do barômetro de mercúrio

O Barômetro de Mercúrio foi inventado em 1643 pelo físico e matemático italiano Evangelista Torricelli.

Este instrumento é muito antigo. No entanto, foi precedido pelo barômetro da água, um dispositivo maior também criado por este cientista. Torricelli foi aluno e assistente do astrônomo Galileo Galilei.

Nos experimentos de Torricelli relacionados à criação de um vácuo, Galileu interveio e sugeriu que ele usasse mercúrio. Desta forma, Torricelli é reconhecido como o primeiro cientista que criou um vácuo e que descreveu a fundação ou teoria do barômetro.

Torricelli observou que a altura do mercúrio no tubo de vidro variava intimamente com a mudança na pressão atmosférica. A pressão atmosférica também é chamada de pressão barométrica.

Há polêmica histórica, pois é apontado que outro cientista italiano, Gasparo Berti, foi o criador do barômetro da água. Até René Descartes se interessou em determinar a pressão atmosférica muito antes de Torricelli, mas não consolidou sua fase experimental.

Caracteristicas

- O barômetro de mercúrio é muito menor em tamanho do que o barômetro de água.

- Este instrumento possui um tubo de vidro que possui apenas uma abertura para baixo, imerso em um recipiente contendo mercúrio.

- O tubo contém uma coluna de mercúrio que ajusta seu nível de acordo com a pressão que o mercúrio recebe do recipiente.

- Um vácuo é criado pelo peso do mercúrio na parte superior do tubo, que é conhecido como vácuo torriceliano.

- O recipiente é uma placa redonda de pouca profundidade e contém mercúrio que é mantido em contato próximo com o do tubo.

- O tubo é graduado, ou seja, possui uma escala marcada que permite ver o aumento ou diminuição do teor de mercúrio.

- A pressão pode ser determinada observando a marca na escala na qual o nível de mercúrio para.

- O efeito da temperatura elevada na densidade do mercúrio não interfere na leitura da escala. A escala do barômetro é ajustada para compensar esse efeito.

Nível de mercúrio

O nível que atinge a coluna de mercúrio no tubo corresponderá ao aumento ou diminuição da pressão atmosférica. Quanto mais alta for a pressão atmosférica de um determinado lugar, mais alta será a coluna de mercúrio do barômetro.

Como funciona?

A camada de ar que envolve a Terra é a atmosfera. É constituído por uma mistura de gases e vapor de água. A força da gravidade exercida pela Terra faz com que a atmosfera se “comprima” na superfície.

Justamente por meio do barômetro de mercúrio, é possível medir a pressão exercida pela atmosfera em uma determinada localização geográfica. Conforme a pressão sobre o mercúrio no recipiente aumenta, o nível do mercúrio contido no tubo aumenta.

Ou seja, a pressão do ar ou da atmosfera empurra o mercúrio no recipiente para baixo. Esta pressão no recipiente simultaneamente empurra para cima, ou aumenta o nível da coluna de mercúrio no tubo.

Mudanças na altura da coluna de mercúrio causadas pela pressão atmosférica podem ser medidas com precisão. Além disso, a precisão do barômetro de mercúrio pode ser aumentada levando-se em consideração a temperatura ambiente e o valor local da gravidade.

Unidades de pressão atmosférica

As unidades em que a pressão atmosférica pode ser expressa são variáveis. Com o barômetro de mercúrio, a pressão atmosférica é informada em milímetros, pés ou polegadas; eles são conhecidos como unidades torr. Uma torr é igual a 1 milímetro de mercúrio (1 torr = 1 mm Hg).

A altura da coluna de mercúrio em milímetros, por exemplo, corresponderá ao valor da pressão atmosférica. Uma atmosfera de mercúrio é igual a 760 milímetros de mercúrio (760 mm Hg), ou 29,92 polegadas de mercúrio.

Variações de design

Diferentes designs do barômetro de mercúrio foram desenvolvidos para melhorar cada vez mais sua sensibilidade. Existem barômetros de roda, bacia, sifão, cisterna, entre outros.

Existem versões que possuem um termômetro adicionado, como o barômetro Fitzroy.

Restrição à sua fabricação

Para concluir este ponto, é importante observar que desde 2007 a comercialização e o manuseio de mercúrio foram limitados. O que se traduz, sem surpresa, em um declínio na produção de barômetros de mercúrio.

Utilidade do barômetro de mercúrio

-Usando o barômetro de mercúrio é possível, com base no resultado da pressão atmosférica, fazer previsões sobre o tempo.

- Também com medições de pressão atmosférica, sistemas de alta ou baixa pressão podem ser detectados na atmosfera.Com o uso deste instrumento você pode até anunciar chuvas, tempestades, se o céu estiver limpo, entre outras previsões.

-A pressão atmosférica foi determinada como um parâmetro que varia com a altura e a densidade atmosférica. É comum tomar o nível do mar como ponto de referência para determinar a pressão em um determinado local.

É especificado se a distância de interesse para avaliar a pressão está acima ou abaixo do nível do mar.

-Com o barômetro de mercúrio você também pode medir a altitude de um determinado local em relação ao nível do mar.

Referências

Os editores da Encyclopaedia Britannica. (3 de fevereiro de 2017). Barômetro. Encyclopaedia Britannica. Recuperado de: britannica.com
História da Química. (s.f.). Evangelista Torricelli. Recuperado de: chemed.chem.purdue.edu
Turgeon A. (19 de junho de 2014). Barômetro. Sociedade Geográfica Nacional. Recuperado de: nationalgeographic.org
Wikipedia. (2018). Barômetro. Recuperado de: en.wikipedia.org
Bellis, Mary. (14 de junho de 2018). A História do Barômetro. Recuperado de: Thoughtco.com