Barometer

För bredare täckning av detta ämne, se Tryckmätning .

Barometer

En barometer är ett vetenskapligt instrument som används för att mäta lufttrycket i en viss miljö. Trycktendens kan förutsäga kortsiktiga förändringar i vädret. Många mätningar av lufttryck används inom ytväderanalys för att hitta yttråg , trycksystem och frontalgränser .

Barometrar och tryckhöjdmätare (den mest grundläggande och vanliga typen av höjdmätare) är i huvudsak samma instrument, men används för olika ändamål. En höjdmätare är avsedd att användas på olika nivåer som matchar motsvarande atmosfärstryck till höjden , medan en barometer hålls på samma nivå och mäter subtila tryckförändringar orsakade av väder och väderelement. Det genomsnittliga atmosfärstrycket på jordens yta varierar mellan 940 och 1040 hPa (mbar). Det genomsnittliga atmosfärstrycket vid havsnivån är 1013 hPa (mbar).

Etymologi

Ordet barometer kommer från antikens grekiska βάρος ( báros ), som betyder "vikt", och μέτρον ( métron ), som betyder "mått".

Historia

Även om Evangelista Torricelli allmänt är krediterad för att ha uppfunnit barometern 1643, tyder historisk dokumentation också på att Gasparo Berti , en italiensk matematiker och astronom, oavsiktligt byggde en vattenbarometer någon gång mellan 1640 och 1643. Den franske vetenskapsmannen och filosofen René Descartes beskrev designen av ett experiment. bestämma atmosfärstrycket redan 1631, men det finns inga bevis för att han byggde en fungerande barometer vid den tiden.

Den 27 juli 1630 skrev Giovanni Battista Baliani ett brev till Galileo Galilei där han förklarade ett experiment han hade gjort där en sifon , ledd över en cirka tjugoen meter hög kulle, inte fungerade. Galileo svarade med en förklaring av fenomenet: han föreslog att det var kraften i ett vakuum som höll vattnet uppe, och vid en viss höjd blev mängden vatten helt enkelt för mycket och kraften kunde inte hålla längre, som en snöre som bara kan bära så mycket vikt. Detta var en omformulering av teorin om skräck vacui ("naturen avskyr ett vakuum"), som dateras till Aristoteles , och som Galileo omformulerade som resistenza del vacuo .

Galileos idéer nådde Rom i december 1638 i hans Discorsi . Raffaele Magiotti och Gasparo Berti var entusiastiska över dessa idéer och bestämde sig för att söka ett bättre sätt att försöka producera ett vakuum annat än med en sifon. Magiotti utarbetade ett sådant experiment, och någon gång mellan 1639 och 1641 genomförde Berti (med Magiotti, Athanasius Kircher och Niccolò Zucchi närvarande) det.

Det finns fyra berättelser om Bertis experiment, men en enkel modell av hans experiment bestod av att fylla med vatten ett långt rör som hade båda ändar igensatta och sedan ställa röret i en bassäng som redan var full med vatten. Den nedre änden av röret öppnades och vatten som hade varit inuti det hälldes ut i bassängen. Men bara en del av vattnet i röret rann ut, och nivån på vattnet inuti röret höll sig på en exakt nivå, som råkade vara 10,3 m (34 fot), samma höjd som Baliani och Galileo hade observerat som var begränsad vid sifonen. Det som var viktigast med detta experiment var att sänkvattnet hade lämnat ett utrymme ovanför det i röret som inte hade någon mellankontakt med luft för att fylla det. Detta tycktes antyda möjligheten av ett vakuum i utrymmet ovanför vattnet.

Torricelli, en vän och elev till Galileo, tolkade resultaten av experimenten på ett nytt sätt. Han föreslog att atmosfärens tyngd, inte en attraktionskraft från vakuumet, höll vattnet i röret. I ett brev till Michelangelo Ricci 1644 angående experimenten skrev han:

Många har sagt att ett vakuum inte existerar, andra att det existerar trots naturens motvilja och med svårighet; Jag känner ingen som har sagt att den existerar utan svårighet och utan motstånd från naturen. Jag argumenterade så här: Om det kan hittas en uppenbar orsak från vilken det motstånd kan härledas som känns om vi försöker skapa ett vakuum, förefaller det mig dumt att försöka tillskriva vakuum de operationer som uppenbarligen följer av någon annan orsak. ; och så genom att göra några mycket enkla beräkningar, fann jag att orsaken som jag tilldelat (det vill säga atmosfärens tyngd) enbart borde ge ett större motstånd än när vi försöker skapa ett vakuum.

Man trodde traditionellt (särskilt av aristotelerna) att luften inte hade vikt: det vill säga att kilometerna med luft ovanför ytan inte utövade någon tyngd på kropparna under den. Till och med Galileo hade accepterat luftens tyngdlöshet som en enkel sanning. Torricelli ifrågasatte det antagandet och föreslog istället att luften hade vikt och att det var den senare (inte vakuumets attraktionskraft) som höll (eller snarare tryckte) upp vattenpelaren. Han trodde att nivån som vattnet stannade på (ca 10,3 m) reflekterade kraften från luftens vikt som tryckte på den (närmare bestämt trycker på vattnet i bassängen och därmed begränsar hur mycket vatten som kan falla från röret in i det) ). Han såg barometern som en balans, ett instrument för mätning (i motsats till att bara vara ett instrument för att skapa ett vakuum), och eftersom han var den första som såg den på detta sätt, anses han traditionellt vara barometerns uppfinnare (i betydelse i vilken vi nu använder termen).

På grund av rykten som cirkulerade i Torricellis skvalleriga italienska grannskap, som inkluderade att han var engagerad i någon form av trolldom eller häxkonst, insåg Torricelli att han var tvungen att hålla sitt experiment hemligt för att undvika risken att bli arresterad. Han behövde använda en vätska som var tyngre än vatten, och från hans tidigare koppling och förslag från Galileo drog han slutsatsen att genom att använda kvicksilver kunde ett kortare rör användas. Med kvicksilver, som är cirka 14 gånger tätare än vatten, behövdes nu ett rör på bara 80 cm, inte 10,5 m.

År 1646 hade Blaise Pascal tillsammans med Pierre Petit upprepat och fulländat Torricellis experiment efter att ha hört talas om det från Marin Mersenne , som själv hade visat sig experimentet av Torricelli mot slutet av 1644. Pascal utarbetade vidare ett experiment för att testa det aristoteliska påståendet att det var ångor från vätskan som fyllde utrymmet i en barometer. Hans experiment jämförde vatten med vin, och eftersom det senare ansågs vara mer "andligt" förväntade sig aristotelerna att vinet skulle stå lägre (eftersom fler ångor skulle innebära mer nedtryckning av vätskekolonnen). Pascal utförde experimentet offentligt och bjöd in aristotelerna att förutsäga resultatet i förväg. Aristotelerna förutspådde att vinet skulle stå lägre. Det gjorde det inte.

Pascal gick dock ännu längre för att testa den mekaniska teorin. Om, som misstänkt av mekaniska filosofer som Torricelli och Pascal, luft hade vikt, skulle trycket vara mindre på högre höjder. Därför skrev Pascal till sin svåger, Florin Perier, som bodde nära ett berg som heter Puy de Dôme , och bad honom att utföra ett avgörande experiment. Perier skulle ta en barometer uppför Puy de Dôme och göra mätningar längs vägen av höjden på kvicksilverpelaren. Han skulle sedan jämföra det med mätningar vid foten av berget för att se om de mätningar som tagits högre upp i själva verket var mindre. I september 1648 utförde Perier experimentet noggrant och noggrant och fann att Pascals förutsägelser hade varit korrekta. Kvicksilverpelaren stod lägre när barometern bars till en högre höjd.

Typer

Vattenbarometrar

Goethes apparat

Konceptet att minskande atmosfärstryck förutsäger stormigt väder, postulerat av Lucien Vidi , ger den teoretiska grunden för en väderprognosanordning som kallas ett "väderglas" eller en "Goethe-barometer" (uppkallad efter Johann Wolfgang von Goethe , den berömda tyska författaren och polymaten som utvecklade en enkel men effektiv väderbollsbarometer med hjälp av principerna utvecklade av Torricelli ). Det franska namnet, le baromètre Liègeois , används av vissa engelsktalande. Detta namn återspeglar ursprunget till många tidiga väderglasögon – glasblåsarna i Liège , Belgien .

Väderbollsbarometern består av en glasbehållare med förseglad kropp, till hälften fylld med vatten. En smal pip ansluter till kroppen under vattenytan och stiger över vattenytan. Den smala pipen är öppen mot atmosfären. När lufttrycket är lägre än det var när kroppen tätades kommer vattennivån i pipen att stiga över vattennivån i kroppen; när lufttrycket är högre kommer vattennivån i pipen att sjunka under vattennivån i kroppen. En variant av denna typ av barometer kan enkelt göras hemma.

Kvicksilverbarometrar

En kvicksilverbarometer är ett instrument som används för att mäta atmosfärstryck på en viss plats och har ett vertikalt glasrör stängt upptill som sitter i en öppen kvicksilverfylld bassäng längst ner. Kvicksilver i röret justeras tills vikten av det balanserar den atmosfäriska kraften som utövas på reservoaren. Högt atmosfärstryck lägger mer kraft på reservoaren, vilket tvingar kvicksilver högre upp i kolonnen. Lågt tryck gör att kvicksilvret sjunker till en lägre nivå i kolonnen genom att sänka kraften som placeras på behållaren. Eftersom högre temperaturnivåer runt instrumentet kommer att minska kvicksilvrets densitet, justeras skalan för att avläsa kvicksilvrets höjd för att kompensera för denna effekt. Röret måste vara minst lika långt som den mängd som doppar i kvicksilvret + huvudutrymmet + den maximala längden på kolonnen.

Schematisk ritning av en enkel kvicksilverbarometer med vertikal kvicksilverkolonn och reservoar vid basen

Torricelli dokumenterade att höjden på kvicksilvret i en barometer förändrades något varje dag och drog slutsatsen att detta berodde på det förändrade trycket i atmosfären . Han skrev: "Vi bor nedsänkt på botten av ett hav av elementär luft, som är känt genom obestridliga experiment för att ha vikt". Inspirerad av Torricelli Otto von Guericke den 5 december 1660 att lufttrycket var ovanligt lågt och förutspådde en storm, som inträffade nästa dag.

Fortin barometer

Kvicksilverbarometerns design ger upphov till uttrycket av atmosfärstryck i tum eller millimeter kvicksilver (mmHg). En torr definierades ursprungligen som 1 mmHg. Trycket anges som nivån på kvicksilvrets höjd i den vertikala kolumnen. Vanligtvis mäts atmosfärstrycket mellan 26,5 tum (670 mm) och 31,5 tum (800 mm) Hg. En atmosfär (1 atm) motsvarar 29,92 tum (760 mm) kvicksilver.

Designändringar för att göra instrumentet känsligare, enklare att läsa och lättare att transportera resulterade i variationer som bassäng-, sifon-, hjul-, cistern-, Fortin-, flervikts-, stereometri- och balansbarometrar.

antogs ett EU- direktiv för att begränsa användningen av kvicksilver i nya mätinstrument avsedda för allmänheten, vilket effektivt stoppar produktionen av nya kvicksilverbarometrar i Europa. Reparation och handel med antikviteter (tillverkade före slutet av 1957) förblev obegränsad.

Fitzroy barometer

Fitzroy- barometrar kombinerar standardkvicksilverbarometern med en termometer, samt en guide för hur man tolkar tryckförändringar.

Fortin barometer

Reservoar av en Fortin-barometer

Fortin barometrar använder en kvicksilvercistern med variabel förskjutning, vanligtvis konstruerad med en tumskruv som trycker på en membranbotten av läder (V i diagrammet). Detta kompenserar för förskjutning av kvicksilver i kolonnen med varierande tryck. För att använda en Fortin-barometer, ställs kvicksilvernivån in på noll genom att använda tumskruven för att göra en elfenbenspekare (O i diagrammet) bara vidröra ytan av kvicksilvret. Trycket avläses sedan på kolonnen genom att justera vernierskalan så att kvicksilvret precis vidrör siktlinjen vid Z. Vissa modeller använder också en ventil för att stänga cisternen, vilket gör att kvicksilverkolonnen kan tvingas till toppen av kolonnen för transport . Detta förhindrar vattenhammarskador på kolonnen under transport.

Sympiesometer

Sympiesometer inskriven längst ner Förbättrad sympiesometer och upptill AR Easton, 53 Marischal Street, Aberdeen. Ägs av ättlingar till familjen Aberdeen shipbuilding Hall .

En sympiesometer är en kompakt och lätt barometer som användes flitigt på fartyg i början av 1800-talet. Denna barometers känslighet användes också för att mäta höjden.

Sympiesometrar har två delar. Den ena är en traditionell kvicksilvertermometer som behövs för att beräkna expansionen eller sammandragningen av vätskan i barometern. Den andra är barometern, som består av ett J-format rör öppet i den nedre änden och stängt i toppen, med små behållare i båda ändar av röret.

Hjulbarometrar

Se även: Italienare i Storbritannien 1400- till 1700-talen

En hjulbarometer använder ett "J"-rör förseglat på toppen av den längre extremiteten. Den kortare lemmen är öppen mot atmosfären och flyter ovanpå kvicksilvret finns en liten glasflotta. En fin silkestråd är fäst på flottören som går upp över ett hjul och sedan tillbaka ner till en motvikt (vanligtvis skyddad i ett annat rör). Hjulet vrider punkten på framsidan av barometern. När atmosfärstrycket ökar rör sig kvicksilver från den korta till den långa extremiteten, flottören faller och visaren rör sig. När trycket faller rör sig kvicksilvret tillbaka, lyfter flottören och vrider ratten åt andra hållet.

Runt 1810 blev hjulbarometern, som kunde läsas på långt avstånd, det första praktiska och kommersiella instrumentet som gynnades av bönder och utbildade klasser i Storbritannien. Barometerns yta var cirkulär med en enkel urtavla som pekade på en lättläslig skala: "Regn - Förändring - Torr" med "Ändra" högst upp i mitten av urtavlan. Senare modeller lade till en barometrisk skala med finare graderingar "Stormigt (28 tum kvicksilver), Much Rain (28,5), Regn (29), Change (29,5), Fair (30), Set fair (30,5), mycket torr(31) ".

Natalo Aiano är erkänd som en av de bästa tillverkarna av hjulbarometrar, en tidig pionjär i en våg av hantverksmässiga italienska instrument- och barometertillverkare som uppmuntrades att emigrera till Storbritannien. Han listade som arbetande i Holborn, London ca 1785-1805. Från 1770 och framåt kom ett stort antal italienare till England för att de var duktiga glasblåsare eller instrumentmakare. År 1840 var det rättvist att säga att italienarna dominerade industrin i England.

Vakuumpump oljebarometer

Att använda vakuumpumpolja som arbetsvätska i en barometer har lett till skapandet av den nya "World's Tallest Barometer" i februari 2013. Barometern vid Portland State University (PSU) använder dubbeldestillerad vakuumpumpolja och har en nominell höjd på ca. 12,4 m för oljepelarens höjd; förväntade utflykter ligger inom intervallet ±0,4 m under loppet av ett år. Vakuumpumpolja har mycket lågt ångtryck och den finns i en rad olika densiteter; vakuumoljan med lägsta densitet valdes för PSU-barometern för att maximera oljekolonnens höjd.

Aneroidbarometrar

Aneroid barometer

En aneroidbarometer är ett instrument som används för att mäta lufttryck som en metod som inte involverar vätska . Aneroidbarometern uppfanns 1844 av den franske forskaren Lucien Vidi och använder en liten, flexibel metalllåda som kallas aneroidcell (kapsel), som är gjord av en legering av beryllium och koppar . Den evakuerade kapseln (eller vanligtvis flera kapslar, staplade för att lägga ihop deras rörelser) förhindras från att kollapsa av en stark fjäder. Små förändringar i externt lufttryck gör att cellen expanderar eller drar ihop sig. Denna expansion och sammandragning driver mekaniska spakar så att de små rörelserna i kapseln förstärks och visas på aneroidbarometerns framsida. Många modeller inkluderar en manuellt inställd nål som används för att markera det aktuella måttet så att en förändring kan ses. Den här typen av barometer är vanligt i hemmen och i fritidsbåtar . Det används också inom meteorologi , mest i barografer och som tryckinstrument i radiosonder .

Barografier

Huvudartikel: Barograph

En barograf är en registrerande aneroidbarometer där förändringarna i atmosfärstrycket registreras på ett pappersdiagram.

Principen för barografen är densamma som för aneroidbarometern. Medan barometern visar trycket på en urtavla, använder barografen lådans små rörelser för att överföra med ett system av spakar till en registreringsarm som i sin yttersta ände har antingen en rits eller en penna. En skrivare antecknar på rökt folie medan en penna antecknar på papper med bläck, hållen i en spets. Inspelningsmaterialet är monterat på en cylindrisk trumma som roteras långsamt av en klocka. Vanligtvis gör trumman ett varv per dag, per vecka eller per månad och rotationshastigheten kan ofta väljas av användaren.

MEMS barometrar

Galaxy Nexus har en inbyggd barometer

Mikroelektromekaniska system (eller MEMS) barometrar är extremt små enheter mellan 1 och 100 mikrometer i storlek (0,001 till 0,1 mm). De skapas via fotolitografi eller fotokemisk bearbetning . Typiska applikationer inkluderar miniatyriserade väderstationer, elektroniska barometrar och höjdmätare.

En barometer kan också hittas i smartphones som Samsung Galaxy Nexus , Samsung Galaxy S3-S6, Motorola Xoom, Apple iPhone 6 och nyare iPhones, och Timex Expedition WS4 smartwatch , baserad på MEMS och piezoresistiva tryckavkännande teknologier. Införandet av barometrar på smartphones var ursprungligen tänkt att ge ett snabbare GPS- lås. Tredjepartsforskare kunde dock inte bekräfta ytterligare GPS-noggrannhet eller låshastighet på grund av barometriska avläsningar. Forskarna föreslår att införandet av barometrar i smartphones kan ge en lösning för att bestämma en användares höjd, men föreslår också att flera fallgropar först måste övervinnas.

Mer ovanliga barometrar

Timex Expedition WS4 i barometriskt kartläge med väderprognosfunktion

Det finns många andra mer ovanliga typer av barometrar. Från variationer på stormbarometern, som Collins Patent Table Barometer, till mer traditionella design som Hooke's Otheometer och Ross Sympiesometer. Vissa, som Shark Oil-barometern, fungerar bara i ett visst temperaturområde, uppnått i varmare klimat.

Ansökningar

Se även: Ytväderanalys och väderprognoser
Digital grafbarometer.
Analog inspelningsbarograf med fem staplade aneroidbarometerceller.

Barometriskt tryck och trycktendensen (tryckets förändring över tiden) har använts i väderprognoser sedan slutet av 1800-talet. När det används i kombination med vindobservationer kan någorlunda exakta korttidsprognoser göras. Samtidiga barometriska avläsningar från ett nätverk av väderstationer gör att kartor över lufttrycket kan produceras, vilket var den första formen av den moderna väderkartan när den skapades på 1800-talet. Isobarer , linjer med lika tryck, när de ritas på en sådan karta, ger en konturkarta som visar områden med högt och lågt tryck. Lokaliserat högt atmosfärstryck fungerar som en barriär för att närma sig vädersystem och avleda deras kurs. Atmosfärisk lyftning orsakad av låg nivå vindkonvergens till ytan ger moln och ibland nederbörd . Ju större tryckförändringen är, speciellt om den är mer än 3,5 hPa (0,1 inHg), desto större väderförändring kan förväntas. Om tryckfallet är snabbt närmar sig ett lågtryckssystem och risken för regn är större. Snabba tryckstegringar , som i kölvattnet av en kallfront , är förknippade med förbättrade väderförhållanden, som att klarna himmel.

Med fallande lufttryck kan gaser som fångas i kolet i djupa gruvor fly mer fritt. På så sätt ökar lågt tryck risken för att brandgas samlas. Collierier håller därför koll på trycket. I fallet med gruskatastrofen i Trimdon Grange 1882 uppmärksammade mininspektören uppgifterna och i rapporten angav "atmosfärens och temperaturens förhållanden kan anses ha nått en farlig punkt".

Aneroidbarometrar används vid dykning . En nedsänkbar tryckmätare används för att hålla reda på innehållet i dykarens lufttank. En annan mätare används för att mäta det hydrostatiska trycket, vanligtvis uttryckt som ett havsvattendjup. Endera eller båda mätarna kan ersättas med elektroniska varianter eller en dykdator.

Ersättningar

Temperatur

Kvicksilvrets densitet kommer att ändras med ökning eller minskning av temperaturen, så en avläsning måste justeras för instrumentets temperatur. För detta ändamål är vanligtvis en kvicksilvertermometer monterad på instrumentet. Temperaturkompensation av en aneroidbarometer åstadkommes genom att inkludera ett bimetallelement i de mekaniska länkarna. Aneroidbarometrar som säljs för hushållsbruk har vanligtvis ingen kompensation under antagandet att de kommer att användas inom ett kontrollerat rumstemperaturintervall.

Höjd över havet

En digital barometer med höjdmätarinställning (för korrigering) visas

När lufttrycket minskar på höjder över havet (och ökar under havsytan) kommer den okorrigerade avläsningen av barometern att bero på dess placering. Avläsningen justeras sedan till ett ekvivalent havsnivåtryck för rapporteringsändamål. Till exempel, om en barometer placerad på havsnivå och under bra väderförhållanden flyttas till en höjd av 1 000 fot (305 m), måste cirka 1 tum kvicksilver (~35 hPa) läggas till avläsningen. Barometeravläsningarna på de två platserna bör vara desamma om det finns försumbara förändringar i tid, horisontellt avstånd och temperatur. Om detta inte gjordes skulle det finnas en falsk indikation på en annalkande storm på den högre höjden.

Aneroidbarometrar har en mekanisk justering som gör att motsvarande havsnivåtryck kan avläsas direkt och utan ytterligare justering om instrumentet inte flyttas till en annan höjd. Att ställa in en aneroidbarometer liknar att återställa en analog klocka som inte är vid rätt tidpunkt. Dess ratt vrids så att det aktuella atmosfärstrycket från en känd noggrann och närliggande barometer (som den lokala väderstationen) visas. Ingen beräkning behövs, eftersom källans barometeravläsning redan har omvandlats till ekvivalent havsnivåtryck, och detta överförs till barometern som ställs in – oavsett dess höjd. Även om det är något sällsynt, är några aneroidbarometrar avsedda för att övervaka vädret kalibrerade för att manuellt justera för höjden. I det här fallet skulle det vara tillräckligt att känna till antingen höjden eller det aktuella atmosfärstrycket för framtida exakta avläsningar.

Tabellen nedan visar exempel för tre platser i staden San Francisco , Kalifornien . Observera att de korrigerade barometeravläsningarna är identiska och baseras på ekvivalent havsnivåtryck. (Antag en temperatur på 15 °C.)

Plats
Höjd (fot)
Okorrigerad P atm (tum Hg)
Korrigerad P atm (tum Hg)
Höjd (meter)
Okorrigerad P atm (hPa)
Korrigerad P atm (hPa)
City Marina Havsnivå (0) 29,92 29,92 0 m 1013 hPa 1013 hPa
Nob Hill 348 29.55 29,92 106 m 1001 hPa 1013 hPa
Berg Davidson 928 28,94 29,92 283 m 980 hPa 1013 hPa

År 1787, under en vetenskaplig expedition på Mont Blanc , genomförde De Saussure forskning och utförde fysiska experiment på kokpunkten för vatten på olika höjder. Han beräknade höjden vid vart och ett av sina experiment genom att mäta hur lång tid det tog en alkoholbrännare att koka en mängd vatten, och på detta sätt bestämde han bergets höjd till 4775 meter. (Detta visade sig senare vara 32 meter mindre än den faktiska höjden på 4807 meter). För dessa experiment tog De Saussure med sig specifik vetenskaplig utrustning, såsom en barometer och termometer . Hans beräknade koktemperatur på vattnet på toppen av berget var ganska exakt, bara av med 0,1 kelvin.

Baserat på hans fynd kunde höjdmätaren utvecklas som en specifik tillämpning av barometern. I mitten av 1800-talet användes denna metod av upptäcktsresande.

Ekvation

När atmosfärstrycket mäts med en barometer kallas trycket också för "barometertrycket". Antag en barometer med en tvärsnittsarea A , en höjd h , fylld med kvicksilver från botten vid punkt B till toppen vid punkt C. Trycket i botten av barometern, punkt B, är lika med atmosfärstrycket. Trycket längst upp, punkt C, kan tas som noll eftersom det bara finns kvicksilverånga ovanför denna punkt och dess tryck är mycket lågt i förhållande till atmosfärstrycket. Därför kan man hitta atmosfärstrycket med hjälp av barometern och denna ekvation: [ förtydligande behövs ]

P atm = ρgh

där ρ är kvicksilvrets densitet, g är gravitationsaccelerationen och h är höjden på kvicksilverkolonnen över den fria ytan. De fysiska dimensionerna (rörets längd och rörets tvärsnittsarea) på själva barometern har ingen effekt på höjden på vätskekolonnen i röret.

I termodynamiska beräkningar är en vanlig tryckenhet "standardatmosfären". Detta är trycket från en kvicksilverpelare som är 760 mm hög vid 0 °C. För kvicksilvrets densitet, använd ρ Hg = 13 595 kg/m 3 och för gravitationsacceleration använd g = 9,807 m/s 2 .

Om vatten användes (istället för kvicksilver) för att möta standardatmosfärstrycket skulle en vattenpelare på ungefär 10,3 m (33,8 fot) behövas.

Standardatmosfärstryck som funktion av höjd :

Notera: 1 torr = 133,3 Pa = 0,03937 inHg

P atm / kPa Höjd över havet P atm / inHg Höjd över havet
101,325 Havsnivå (0m) 29,92 Havsnivå (0 fot)
97,71 305 m 28,86 1 000 fot
94,21 610 m 27,82 2 000 fot
89,88 1 000 m 26.55 3 281 fot
84,31 1 524 m 24,90 5 000 fot
79,50 2 000 m 23.48 6 562 fot
69,68 3 048 m 20.58 10 000 fot
54,05 5 000 m 15,96 16 404 fot
46,56 6 096 m 13.75 20 000 fot
37,65 7 620 m 11.12 25 000 fot
32,77 8 848 m* 9,68 29 029 fot*
26.44 10 000 m 7,81 32 808 fot
11.65 15 240 m 3,44 50 000 fot
5,53 20 000 m 1,63 65 617 fot

* Höjd av Mount Everest , den högsta punkten på jorden

Patent

Table of Pneumaticks, 1728 Cyclopaedia

Se även

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Barometer&oldid=1135057034 "