eponim2008 (eponim2008) wrote,
eponim2008
eponim2008

Categories:

Как измеряется атмосферное давление?


Торричелли и ртутный барометр, в котором сверху торричелиева пустота


Торричелли и ртутный барометр, в верхней части которого образуетс торричелиева пустота

Когда-то Остап Бендер неожиданно для себя совершил открытие: на каждого человека, даже партийного, давит атмосферный столб. Высота этого столба равна высоте атмосферы Земли, то есть, около 120 километров. Собственно говоря, к этому давлению мы привычны и его не чувствуем. Но оно существует. Медицинский факт, как говорил тот же Остап Бендер.

Об этом факте люди узнали только в 17-м веке. Как это открытие произошло? В 1638 году Великий герцог Тосканский решил украсить столицу своего герцогства, Флоренцию, фонтанами. Но поднять воду из реки Арно в сады, находящиеся на возвышенности, как оказалось, было невозможно. Вода упрямо останавливалась на высоте в 10.3 метра и подниматься выше не хотела.

До того времени воду на большую высоту поднимать не приходилось, поэтому тогдашние гидротехники с таким явлением не встречались. Вслед за древнегреческими философами и римскими инженерами, они считали, что «природа не терпит пустоты». Значит, создавая разрежение над поверхностью воды (к примеру, перемещая вверх поршень, плотно прилегающий к стенкам трубы), эту воду можно поднимать сколь угодно высоко. И вдруг оказалось, что природа не терпит пустоты до некоторого предела.

В окружении герцога Тосканского был ученый Эванджелиста Торричелли (1608 — 1647). В 1643 году он понял, в чём была причина неудачи с подъемом воды. По трубе насоса жидкость поднимается вверх не из=за того, что её тянет сверху пустота, а потому что снизу на поверхность воды давит тот самый атмосферный столб, существования которого мы не замечаем. Вода поднимается до тех пор, пока давление столба воды не уравняется с давлением столба воздуха. Для воды это происходит при высоте подъема 10.3 метра. Если вместо воды взять более тяжёлую жидкость, высота её подъёма должна быть соответственно меньше. Например, ртуть тяжелее воды приблизительно в 13.6 раз, значит, высота подъема ртутного столба будет в 13.6 раз меньше, то есть, ртуть поднимется на высоту 760 миллиметров.

Рассуждения Э. Торричелли оказались верными. Взяв метровую стеклянную трубку, запаянную с одной стороны, он наполнил эту трубку ртутью, перевернул и опустил ее открытый край в широкую стеклянную же тарелку. Часть ртути из трубки вылилась, и ее уровень снизился до 760 миллиметров. Однако дальше ртуть не выливалась. В запаянной части трубки, над поверхностью ртути находилась та самая пустота, которую природа не должна бы терпеть, однако вытерпела. «Торричеллиева пустота», как стали выражаться учёные люди или люди, желавшие свою учёность показать.

Прибор, придуманный Э. Торричелли, тут же стали использовать не только для доказательства существования атмосферного давления, но и для его измерения по высоте подъема ртути в трубке. Посему прибор этот стали называть «барометром», то есть в переводе с греческого, измерителем давления. Атмосферное же давление принялись измерять миллиметрами ртутного столба. Чуть позже эту единицу стали называть тором в честь Э. Торричелли

Французский ученый Блез Паскаль (1623 — 1662) повторил опыт Э. Торричелли с другими жидкостями: с водой и с вином. В самом деле, как же может француз обойтись без вина! Кроме того, Паскаль определил, что атмосферное давление изменяется с высотой. Показания барометра на вершине горы был ниже, чем у ее основания. Паскаль также обнаружил зависимость атмосферного давления от влажности и температуры воздуха. А  ещё  он стал использовать барометр для предсказания погоды. Одним словом, его научные заслуги были достаточно велики, чтобы одну из единиц измерения давления назвали в его честь «паскалем» (Па). Атмосферное давление приблизительно равно 0.1 МПа.

Барометр Э. Торричелли был не слишком удобным прибором. Хрупкая стеклянная трубка, ртуть, которая могла из неё вытечь… К тому же, пары ртути вредно действуют на организм. Не удивительно, что в скором времени придумали барометр новой конструкции, в котором не использовалась никакая жидкость. Такой барометр стали называть «анероидом», что в переводе с греческого означает «безжидкостный».

Основу конструкции барометра-анероида составляет гофрированная металлическая коробка, из которой выкачан воздух. При изменении давления такая коробка расширяется или сжимается. Движение крышки коробки с помощью рычажной передачи превращалось в движение стрелки вдоль размеченного циферблата. Такие барометры были незаменимы на кораблях.

Атмосферное давление, как определил ещё Паскаль, определяется многими факторами. Он зависит от географического положения места, его высоты над уровнем моря, температуры… С другой стороны, атмосферное давление – одна из главных причин, определяющих погоду на нашей планете. Ветер всегда дует туда, где атмосферное давление меньше из мест с высоким атмосферным давлением. Поэтому барометры пытались использовать также для предсказания погоды. На циферблате барометра ставили пометки «буря», «ясно», «дождь» или «великая сушь». Как прибор, предсказывающий изменения погоды, барометр «поселился» во многих богатых домах.

Когда появилась авиация, барометры-анероиды стали применять для измерения высоты полета. Такой прибор стали называть «альтиметром» или «высотомером». Естественно, что его циферблат размечали не в миллиметрах ртутного столба, а в сотнях метров.



Статья опубликована на сайте Жизнь замечательных имён
Лого для рассылки.jpg

Полезные ссылки:


Tags: Б.Паскаль, ЖЗИ, Э.Торричелли, давление, паскаль, тор, эпоним
Subscribe

Posts from This Journal “ЖЗИ” Tag

promo eponim2008 september 21, 2020 12:37 3
Buy for 10 tokens
Женщинам дозволено кокетство. Скрывать свой возраст у прелестных дам стало общепринятой причудой. Даже если и скрывать особенно нечего. Потому я в начале моего рассказа тоже пококетничаю немного и своего возраста сразу не назову. Скажу только, что нахожусь я на том отрезке женской жизни,…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments