kwikbarometers:het meten van atmosferische druk met vloeibaar metaal

Kwikbarometers zijn apparaten die de atmosferische druk meten met behulp van een kolom van kwik. Ze werken volgens het principe dat het gewicht van de atmosfeer die op het oppervlak van het kwik in een reservoir wordt gedrukt, wordt gecompenseerd door het gewicht van de kwikkolom . Hier is een uitsplitsing:

componenten:

* glazen buis: Een lange, verzegelde glazen buis is gevuld met kwik en laat een vacuüm aan de bovenkant achter.

* Reservoir: Een container gevuld met kwik, verbonden met de bodem van de glazen buis.

* schaal: Een schaal gemarkeerd in millimeters of inches is bevestigd aan de glazen buis om de hoogte van de kwikkolom te lezen.

Hoe het werkt:

1. Atmosferische druk: De atmosfeer oefent druk uit op het oppervlak van het kwik in het reservoir.

2. Mercury -kolom: Deze druk duwt de kwik de glazen buis op.

3. evenwicht: De kwikkolom stijgt totdat het gewicht van de kwikkolom de atmosferische druk in evenwicht brengt.

4. Hoogte -lezing: De hoogte van de kwikkolom is recht evenredig met de atmosferische druk. Een hogere kolom geeft een hogere druk aan, terwijl een onderste kolom een ​​lagere druk aangeeft.

Waarom kwik?

* Hoge dichtheid: De hoge dichtheid van Mercury zorgt ervoor dat een relatief korte buis de atmosferische druk kan meten.

* inert: Het reageert niet met lucht of andere stoffen en zorgt voor nauwkeurige metingen.

* Zichtbare meniscus: Het gebogen oppervlak van het kwik (meniscus) is gemakkelijk zichtbaar voor nauwkeurig lezen.

Voordelen:

* Hoge precisie: Kwikbarometers bieden een hoge precisie bij het meten van de atmosferische druk.

* stabiel: De kwikkolom is relatief stabiel, waardoor nauwkeurige metingen mogelijk zijn.

Nadelen:

* toxiciteit: Mercurius is een giftige stof, die een gezondheidsrisico met zich meebrengt als het verkeerd is.

* fragiel: Glazen buizen zijn breekbaar en kunnen gemakkelijk breken, waardoor kwik vrijgeeft.

* Groot formaat: Kwikbarometers zijn relatief groot en niet erg draagbaar.

Alternatieven:

Vanwege de toxiciteit van kwik, alternatieve barometers zoals aneroïde barometers worden steeds populairder. Deze gebruiken een flexibele metalen capsule die uitbreidt en contracteert met veranderingen in atmosferische druk, in plaats van kwik.

Historische significantie:

Mercuriusbarometers hebben een lange geschiedenis in de wetenschap, uitgevonden door Evangelista Torricelli in de 17e eeuw. Ze speelden een cruciale rol bij het bevorderen van ons begrip van atmosferische druk en weersvoorspelling.

Huidig ​​gebruik:

Hoewel kwikbarometers nog steeds worden gebruikt voor wetenschappelijke doeleinden en in sommige weerstations, is het gebruik ervan afgenomen door de veiligheidsproblemen en de beschikbaarheid van veiligere alternatieven.