KWIKBAROMETER: KENMERKEN EN WERKING - CHEMIE - 2025

De kwikbarometer is een instrument voor gebruik in de meteorologie waarmee de waarde van de atmosferische druk wordt gemeten. Het bestaat uit een kwikkolom die zich in een buis bevindt die verticaal op een container met kwik rust.

De buis is gemaakt van glas en bevindt zich ondersteboven of omgekeerd; dat wil zeggen, zijn opening staat in contact met de houder. Het woord barometer komt uit het oude Grieks, wat baro "gewicht" en meter "meten" betekent. De kwikbarometer is een van de twee belangrijkste soorten barometers die er bestaan.

Bron: door GOKLuLe 盧 樂, van Wikimedia Commons

Atmosferische druk is het gewicht of de zwaartekracht die op een object inwerkt, per oppervlakte-eenheid of oppervlakte uitgeoefend door de atmosfeer. De werking van de barometer is gebaseerd op het feit dat het niveau bereikt door de kwikkolom gelijk is aan het gewicht uitgeoefend door de atmosfeer.

Met dit wetenschappelijke instrument worden de drukveranderingen als gevolg van het klimaat gemeten. Door subtiele veranderingen in atmosferische druk te analyseren, kunnen korte termijn veranderingen in weer of klimaat worden voorspeld.

Uitvinding van de kwikbarometer

De Mercury Barometer werd in 1643 uitgevonden door de Italiaanse natuurkundige en wiskundige Evangelista Torricelli.

Dit instrument is erg oud. Het werd echter voorafgegaan door de waterbarometer, een groter apparaat dat ook door deze wetenschapper is gemaakt. Torricelli was een student en assistent van de astronoom Galileo Galilei.

In Torricelli's experimenten die verband hielden met het creëren van een vacuüm, kwam Galileo tussenbeide en stelde voor om kwik te gebruiken. Op deze manier wordt Torricelli erkend als de eerste wetenschapper die een vacuüm creëerde en de basis of theorie van de barometer beschreef.

Torricelli merkte op dat de hoogte van het kwik in de glazen buis nauw verband hield met de verandering in atmosferische druk. Atmosferische druk wordt ook wel barometrische druk genoemd.

Er is historische controverse, aangezien wordt opgemerkt dat een andere Italiaanse wetenschapper, Gasparo Berti, de maker van de waterbarometer was. Zelfs René Descartes was al lang voor Torricelli geïnteresseerd in het bepalen van de atmosferische druk, maar hij consolideerde zijn experimentele fase niet.

kenmerken

- De kwikbarometer is veel kleiner van formaat dan de waterbarometer.

- Dit instrument heeft een glazen buis die alleen een opening naar beneden heeft, ondergedompeld in een container met kwik.

- De buis bevat een kwikkolom die het niveau aanpast aan de druk die het kwik uit de container ontvangt.

- Een vacuüm wordt gecreëerd door het gewicht van het kwik in het bovenste deel van de buis, dat bekend staat als het torricelliaanse vacuüm.

- De container is een ronde plaat die weinig diepte heeft en kwik bevat dat in nauw contact wordt gehouden met dat van de buis.

- De buis heeft een schaalverdeling, dat wil zeggen dat er een schaal is gemarkeerd waarmee u de toename of afname van het kwikniveau kunt zien.

- De druk kan worden bepaald door te kijken naar het merkteken op de schaal waarop het kwikniveau stopt.

- Het effect van verhoogde temperatuur op de dichtheid van kwik heeft geen invloed op de schaalaflezing. De barometerschaal wordt aangepast om dit effect te compenseren.

Kwikniveau

Het niveau dat de kwikkolom in de buis bereikt, komt overeen met de toename of afname van de atmosferische druk. Hoe hoger de atmosferische druk van een bepaalde plaats, hoe hoger de kwikkolom van de barometer zal komen.

Hoe werkt het?

De luchtlaag die de aarde omgeeft, is de atmosfeer. Het bestaat uit een mengsel van gassen en waterdamp. De zwaartekracht die door de aarde wordt uitgeoefend, zorgt ervoor dat de atmosfeer op het oppervlak "comprimeert".

Juist door de kwikbarometer te gebruiken, is het mogelijk om de druk te meten die wordt uitgeoefend door de atmosfeer op een bepaalde geografische locatie. Naarmate de druk op het kwik in de container toeneemt, neemt het niveau van het kwik in de buis toe.

Dat wil zeggen, de druk van de lucht of de atmosfeer duwt het kwik in de container naar beneden. Deze druk in de container duwt of verhoogt tegelijkertijd het niveau van de kwikkolom in de buis.

Veranderingen in de hoogte van de kwikkolom veroorzaakt door atmosferische druk kunnen nauwkeurig worden gemeten. Ook kan de nauwkeurigheid van de kwikbarometer worden verhoogd door rekening te houden met de omgevingstemperatuur en de lokale zwaartekracht.

Eenheden van atmosferische druk

De eenheden waarin de atmosferische druk kan worden uitgedrukt, zijn variabel. Met de kwikbarometer wordt de atmosferische druk weergegeven in millimeters, feet of inches; deze staan ​​bekend als torr-eenheden. Een torr is gelijk aan 1 millimeter kwik (1 torr = 1 mm Hg).

De hoogte van de kwikkolom in millimeters komt bijvoorbeeld overeen met de waarde van de atmosferische druk. Een atmosfeer van kwik is gelijk aan 760 millimeter kwik (760 mm Hg), of 29,92 inch kwik.

Ontwerpvariaties

Er zijn verschillende ontwerpen van de kwikbarometer gemaakt om de gevoeligheid ervan steeds meer te verbeteren. Er zijn onder andere wiel-, bassin-, sifon- en stortbakbarometers.

Er zijn versies waaraan een thermometer is toegevoegd, zoals de Fitzroy-barometer.

Beperking van de fabricage

Om dit punt te beëindigen, is het belangrijk op te merken dat sinds 2007 de verkoop en behandeling van kwik beperkt is. Wat zich, niet verwonderlijk, vertaalt in een daling van de productie van kwikbarometers.

Bruikbaarheid van de kwikbarometer

-Met behulp van de kwikbarometer is het mogelijk om op basis van het resultaat van atmosferische druk voorspellingen te doen over het weer.

-Ook bij atmosferische drukmetingen kunnen hoge- of lagedruksystemen in de atmosfeer worden gedetecteerd. Met het gebruik van dit instrument kunt u onder andere zelfs regen en storm aankondigen als de lucht helder is.

Er is vastgesteld dat de atmosferische druk een parameter is die varieert met de hoogte en de atmosferische dichtheid. Het is gebruikelijk om de zeespiegel als referentiepunt te nemen om de druk op een bepaalde plaats te bepalen.

Er wordt gespecificeerd of de afstand die van belang is om de druk te beoordelen, boven of onder zeeniveau ligt.

-Met de kwikbarometer kun je ook de hoogte van een bepaalde locatie ten opzichte van zeeniveau meten.

Referenties

1. De redactie van Encyclopaedia Britannica. (3 februari 2017). Barometer. Encyclopaedia Britannica. Hersteld van: britannica.com
2. Geschiedenis van de chemie. (sf). Evangelista Torricelli. Hersteld van: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19 juni 2014). Barometer. National Geographic Society. Hersteld van: nationalgeographic.org
4. Wikipedia. (2018). Barometer. Hersteld van: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14 juni 2018). De geschiedenis van de barometer. Hersteld van: thoughtco.com