شارك:
اختراع مقياس الزئبق ، الخصائص والتشغيل
ال مقياس الزئبق إنها أداة للاستخدام في الأرصاد الجوية يتم من خلالها قياس قيمة الضغط الجوي. يتكون من عمود من الزئبق داخل أنبوب يقع عموديًا على حاوية مملوءة بالزئبق.
الأنبوب زجاجي ومقلوب أو مقلوب ؛ وهذا هو ، فتحه على اتصال مع الحاوية. يأتي مقياس البارومتر من اليونانية القديمة ، مما يعني البارو "البيزو" والمتر "medida". مقياس الزئبق هو أحد النوعين الرئيسيين من البارومترات الموجودة.
الضغط الجوي هو الوزن أو قوة الجاذبية التي تعمل على جسم ما ، لكل وحدة مساحة أو منطقة تمارس بواسطة الغلاف الجوي. يعتمد تشغيل البارومتر على حقيقة أن المستوى الذي يصل إليه عمود الزئبق يعادل الوزن الذي تمارسه الغلاف الجوي.
يتغير الضغط الناجم عن الطقس. من خلال تحليل التغيرات الطفيفة في الضغط الجوي ، يمكن التنبؤ بالتغيرات في الطقس أو المناخ على المدى القصير.
مؤشر
- 1 اختراع مقياس الزئبق
- 2 الخصائص
- 2.1 مستوى الزئبق
- 3 كيف يعمل؟?
- 4 وحدات من الضغط الجوي
- 5 اختلافات التصميم
- 5.1 تقييد في تصنيعها
- 6 فائدة من مقياس الزئبق
- 7 المراجع
اختراع مقياس الزئبق
اخترع مقياس الزئبق في عام 1643 من قبل الفيزيائي الإيطالي وعالم الرياضيات إيفانجليستا توريسيلي.
هذا الصك قديم جدا ومع ذلك ، فقد سبقه مقياس الماء ، وهو جهاز أكبر تم إنشاؤه بواسطة هذا العالم. كان توريسيلي طالبًا ومساعدًا للفلكي غاليليو غاليلي.
في التجارب التي أجرتها توريسيلي المتعلقة بإحداث فراغ ، تدخل غاليليو واقترح أن يستخدم الزئبق. وبهذه الطريقة ، يُعرف توريسيلي بأنه أول عالم يخلق فراغًا والذي وصف أساس أو مقياس البارومتر.
لاحظ توريسيلي أن ارتفاع الزئبق في الأنبوب الزجاجي تباين في العلاقة الوثيقة مع التغير في الضغط الجوي. الضغط الجوي يسمى أيضا الضغط الجوي.
هناك جدل تاريخي ، لأنه يشار إلى أن عالمًا إيطاليًا آخر ، هو جاسبارو بيرتي ، كان منشئ مقياس الماء. حتى رينيه ديكارت كان مهتمًا بتحديد الضغط الجوي لفترة طويلة قبل توريسيلي ، لكنه لم يوطد طورته التجريبية.
ملامح
- يكون مقياس الزئبق في حجمه أصغر بكثير من مقياس الماء.
- تحتوي هذه الأداة على أنبوب زجاجي به فتحة يتم التخلص منها إلى أسفل فقط ، مغمورة في حاوية تحتوي على زئبق.
- يحتوي الأنبوب على عمود من الزئبق يضبط مستواه وفقًا للضغط الذي يتلقاه الزئبق من الحاوية.
- يتم إنشاء فراغ بواسطة وزن الزئبق في الجزء العلوي من الأنبوب ، والذي يعرف باسم فراغ torricellian.
- الحاوية عبارة عن طبق مستدير له عمق ضحل ، ويحتوي على زئبق يبقى على اتصال وثيق مع الأنبوب..
- يتم تخريج الأنبوب ، أي أنه يحتوي على مقياس ملحوظ لرؤية زيادة أو نقصان مستوى الزئبق.
- يمكن تحديد الضغط من خلال النظر إلى علامة المقياس التي يتوقف عندها مستوى الزئبق.
- تأثير درجة الحرارة المرتفعة على كثافة الزئبق لا يتداخل مع قراءة المقياس. يتم ضبط مقياس البارومتر للتعويض عن هذا التأثير.
مستوى الزئبق
المستوى الذي يصل إليه عمود الزئبق في الأنبوب سوف يتوافق مع الزيادة أو النقصان في الضغط الجوي. كلما زاد الضغط الجوي لمكان معين ، زاد عمود الزئبق في البارومتر.
كيف يعمل?
طبقة الهواء التي تحيط بالأرض هي الغلاف الجوي. يتكون من مزيج من الغازات وبخار الماء. تؤدي قوة الجاذبية التي تمارسها الأرض إلى "ضغط" الغلاف الجوي على السطح.
من خلال استخدام مقياس الزئبق بالتحديد ، يمكن قياس الضغط الذي يمارسه الغلاف الجوي في موقع جغرافي محدد. مع زيادة الضغط على الزئبق في الحاوية ، تُمارس زيادة في مستوى الزئبق الموجود في الأنبوب..
وهذا يعني أن ضغط الهواء أو الجو يدفع الزئبق الموجود في الحاوية إلى أسفل. هذا الضغط في الحاوية يدفع في وقت واحد للأعلى ، أو يرفع مستوى عمود الزئبق في الأنبوب.
يمكن قياس التغيرات في ارتفاع عمود الزئبق بسبب تأثير الضغط الجوي بدقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن زيادة دقة مقياس الزئبق من خلال مراعاة درجة الحرارة المحيطة والقيمة المحلية للجاذبية.
وحدات الضغط الجوي
الوحدات التي يمكن التعبير عن الضغط الجوي فيها متغيرة. باستخدام مقياس الزئبق ، يبلغ الضغط الجوي بالملليمتر أو القدم أو البوصة ؛ هذه هي المعروفة باسم وحدات torr. يساوي torr 1 ملليمتر من الزئبق (1 torr = 1 mm hg).
ارتفاع عمود الزئبق بالملليمتر ، على سبيل المثال ، سوف يتوافق مع قيمة الضغط الجوي. يساوي جو الزئبق 760 ملليمتر من الزئبق (760 ملم زئبق) ، أو 29.92 بوصة من الزئبق.
اختلافات التصميم
تم تصميم تصميمات مختلفة لمقياس الزئبق من أجل تحسين حساسيته أكثر فأكثر. هناك بارومترات عجلة ، أحواض ، سيفون ، صهريج ، وغيرها.
هناك إصدارات تمت إضافة مقياس حرارة ، مثل مقياس Fitzroy.
قيود في تصنيعها
لاستنتاج هذه النقطة ، من المهم الإشارة إلى أنه منذ عام 2007 كان بيع ومعالجة الزئبق محدودين. وهو ما يترجم ، كما هو متوقع ، إلى انخفاض في إنتاج أجهزة قياس الزئبق.
فائدة من مقياس الزئبق
-باستخدام مقياس الزئبق ، يمكنك بناءً على نتيجة الضغط الجوي ، التنبؤ بالطقس.
-أيضًا مع قياسات الضغط الجوي ، يمكن اكتشاف أنظمة الضغط العالي أو المنخفض في الجو. مع استخدام هذه الأداة ، يمكنك حتى الإعلان عن هطول أمطار وعواصف ، إذا كانت السماء صافية ، من بين تنبؤات أخرى.
-وقد تقرر أن الضغط الجوي هو معلمة تختلف مع الطول والكثافة الجوية. من المعتاد أخذ مستوى سطح البحر كنقطة مرجعية لتحديد الضغط في مكان معين.
يتم تحديد ما إذا كانت المسافة التي يتم الاهتمام بها لتقييم الضغط أعلى أو أقل من مستوى سطح البحر.
-باستخدام مقياس الزئبق ، يمكنك أيضًا قياس ارتفاع موقع معين بالنسبة لمستوى سطح البحر.
مراجع
- محرري موسوعة بريتانيكا. (3 فبراير 2017). بارومتر. موسوعة بريتانيكا. تم الاسترجاع من: britannica.com
- تاريخ الكيمياء (بدون تاريخ). إيفانجيليستا توريسيلي. تم الاسترجاع من: chemed.chem.purdue.edu
- Turgeon A. (19 يونيو 2014). بارومتر. الجمعية الجغرافية الوطنية. تم الاسترجاع من: nationalgeographic.org
- ويكيبيديا. (2018). بارومتر. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- بيليس ، ماري. (14 يونيو 2018). تاريخ البارومتر. تم الاسترجاع من: thinkco.com