Merkury kontra barometr aneroidowy
Barometr rtęciowy i barometr aneroidowy to dwa instrumenty używane do pomiaru ciśnienia. Te dwa obiekty wykorzystują różne zasady i mechanizmy działania. Barometr aneroidowy i barometr rtęciowy to dwa z najważniejszych urządzeń stosowanych w pomiarach ciśnienia. Te dwa urządzenia są ważne zarówno praktycznie, jak i teoretycznie. W tym artykule omówimy, czym są barometr aneroidowy i barometr rtęciowy, ich zasady działania, zastosowania barometru rtęciowego i barometru aneroidowego, ich podobieństwa i wreszcie różnica między barometrem rtęciowym a barometrem aneroidowym.
Barometr rtęci
Barometr rtęciowy składa się z rurki zamkniętej z jednej strony oraz zlewki. Rurka jest wypełniona cieczą barometryczną i umieszczona do góry nogami w zlewce tak, że koniec otwartego końca znajduje się w zlewce, a pozostałą część umieszcza się pionowo na zewnątrz zlewki. W ten sposób powstaje próżnia między powierzchnią cieczy a zamkniętym końcem rurki. Ciśnienie na powierzchni cieczy w zlewce jest równe ciśnieniu zewnętrznemu. Jest to również równe ciśnieniu bezpośrednich cząsteczek wody powierzchniowej. Zasadniczo ciśnienie hydrostatyczne na tej samej wysokości jest podobne dla każdej cieczy. Dlatego ciśnienie punktu wewnątrz rurki na tej samej wysokości zewnętrznej powierzchni cieczy jest równe ciśnieniu zewnętrznemu. Ponieważ ciśnienie w górnej części rurki jest wytwarzane przez próżnię, wynosi ono zero; również różnica ciśnień między górną i dolną częścią słupa cieczy jest równa ciśnieniu zewnętrznemu. Przyrównując siłę wytworzoną przez różnicę ciśnień do masy słupa cieczy można otrzymać równanie ciśnienia zewnętrznego. P=h ρ g, gdzie h jest wysokością słupa cieczy, ρ jest gęstością cieczy, a g jest przyspieszeniem grawitacyjnym. Rtęć jest używana jako ciecz ze względu na jej dużą gęstość. Powszechną jednostką używaną w barometrze rtęciowym jest milimetr rtęci lub mmHg.
Barometr aneroidowy
Barometr aneroidowy składa się z elastycznej metalowej skrzynki, która jest wykonana ze stopu miedzi i berylu. To pudełko jest znane jako komórka aneroidowa. Silna sprężyna zapobiega zapadaniu się tego pudełka pod wpływem zewnętrznego nacisku. Jakakolwiek zmiana ciśnienia zewnętrznego spowodowałaby kurczenie się lub rozszerzanie tego pudełka. Zainstalowany jest system mechaniczny w celu wzmocnienia i wskazania tych zmian. Jest to wyświetlane za pomocą igły i tarczy. Barometry aneroidowe można łatwo kalibrować. Czułość barometru aneroidowego można zmienić, zmieniając celę lub system wzmacniający.
Jaka jest różnica między barometrem aneroidowym a barometrem rtęciowym?
• Barometr aneroidowy to solidne urządzenie, które można łatwo transportować i dokonywać odczytów, podczas gdy barometr rtęciowy jest bardzo trudny do transportu.
• Barometr rtęciowy można łatwo skonstruować, ale barometr aneroidowy wymaga maszyn.
• Barometr rtęciowy jest bardzo dużym i delikatnym urządzeniem, podczas gdy barometr aneroidowy jest kompaktowym i stabilnym urządzeniem.
