Chúng tôi giải thích phong vũ biểu là gì, phát minh, chức năng và đơn vị đo của nó. Ngoài ra, các đặc điểm của từng loại khí áp kế.
Phong vũ biểu là gì?
Phong vũ biểu là một công cụ được sử dụng để kích thước áp suất khí quyển, nghĩa là, trọng lượng mà bầu khí quyển tác dụng ở một nơi nhất định trên bề mặt trái đất. Nhớ lại rằng khí quyển là một khối khí không đồng nhất bao phủ hành tinh, và do đó sở hữu các đặc tính vật lý có thể cảm nhận được, chẳng hạn như trọng lượngvà điều đó có ảnh hưởng quyết định đến thời tiết.
Nó là một hiện vật rất phổ biến trong khí tượng học, có phiên bản đầu tiên có niên đại từ thế kỷ 17, do nhà vật lý và toán học người Ý Evangelista Torricelli (1608-1647), một học trò của Galileo Galilei, xây dựng. Việc phát minh ra phong vũ biểu là một phương tiện để chứng minh trọng lượng của không khí, vào thời điểm mà người ta cho rằng nó không gây áp lực lên bề mặt trái đất.
Khí áp kế thứ nhất bao gồm một ống thủy tinh được đóng ở đầu trên của nó và mở ra ở phía dưới, ống này chứa đầy thủy ngân và được đặt ngược trên một bình chứa chứa đầy cùng một chất lỏng, cho phép thủy ngân tham gia với ống đã có trong bình chứa. Điều này xảy ra lúc đầu, làm tăng mức thủy ngân trong bình chứa, nhưng đến một thời điểm nhất định.
Do đó, câu hỏi đặt ra là lực nào đã ngăn tất cả thủy ngân thoát ra khỏi ống và tràn ra khỏi bình chứa. Chính xác là áp suất mà không khí tạo ra theo hướng ngược lại. Đây là những gì chúng ta gọi là áp suất khí quyển.
Sự giải thích này của phong vũ biểu đã được xác nhận bởi chính Blaise Pascal (1623-1662), người đã mang một trong những thiết bị này lên đỉnh của một núi và nhận thấy rằng, vì có ít không khí hơn bên trên nó, các số đọc của dụng cụ này sẽ khác nhau, và thủy ngân rơi trong ống nhiều hơn trong ống nhỏ hơn. độ cao.
Kể từ đó, phong vũ biểu thủy ngân đã được sử dụng trên khắp thế giới và cho phép hiểu rõ hơn về hoạt động của khí quyển và mối liên hệ của nó với khí hậu và trạng thái khí tượng. Tuy nhiên, kể từ năm 2007, các thiết bị này đã được thay thế bằng các phiên bản hiện đại hơn, do độc tính đã được chứng minh của thủy ngân đối với sinh vật nói chung.
Một phong vũ biểu để làm gì?
Như chúng ta đã nói trước đây, phong vũ biểu được sử dụng đúng giờ để đo áp suất khí quyển, nghĩa là, để đo trọng lượng của khối không khí trên đầu của chúng ta, có thể thay đổi theo độ cao và theo các mức của Năng lượng trong bầu khí quyển.
Điều này cho phép hiểu rõ hơn về khí hậu bằng cách kiểm tra mối liên hệ giữa sự thay đổi của áp suất khí quyển (đặc biệt là sự giảm của nó) và thời tiết không ổn định. Vì vậy, nhờ có phong vũ biểu mà chúng ta có thể dự đoán ngắn hạn về khí hậu, và biết rằng khi áp suất tăng sẽ có điều kiện ổn định, còn khi giảm sẽ có thời tiết xấu.
Tất nhiên, các yếu tố và yếu tố khác cũng đóng một phần trong loại dự đoán này, đó là lý do tại sao các số đọc phong vũ biểu thường được kết hợp với một máy đo gió, ẩm kế và các dụng cụ tương tự khác.
Khí áp kế cũng được sử dụng để đo áp suất của tất cả các loại khí, đó là lý do tại sao chúng cũng có thể được tìm thấy trong các loại khí đóng gói, chẳng hạn như ống oxy.
Đơn vị phong vũ biểu
Các đơn vị hiện tại được sử dụng bởi các phong vũ biểu để đo áp suất khí quyển là hectopascal (hPa), là bội số (x100) của Pascals, đơn vị áp suất tối thiểu được chấp nhận trong Hệ thống cân và đo lường quốc tế. Một Pascal tương đương với một lực 1 Newton trên bề mặt 1 mét vuông, bình thường đối với nó.
Tuy nhiên, theo truyền thống, các khí áp kế thủy ngân được sử dụng, đo đạc nó xảy ra ở torr, một đơn vị để tưởng nhớ Evangelista Torricelli, và nó tương đương với 1 milimét thủy ngân (mmHg).
Các loại phong vũ biểu
Có một số loại khí áp kế, mỗi loại có những đặc điểm riêng, như chúng ta sẽ thấy bên dưới:
- Phong vũ biểu thủy ngân. Đây là mô hình truyền thống được tạo ra bởi Torricelli, bao gồm một ống thủy tinh cao 850 mm, chứa đầy thủy ngân và đặt trên một thùng chứa đầy chất tương tự. Việc sử dụng nó không được khuyến khích do khả năng nhiễm độc thủy ngân.
- Khí áp kế. Không chứa thủy ngân, khí quyển là một phong vũ biểu được phát minh vào năm 1843 bởi nhà vật lý người Pháp Lucien Vidie (1805-1866), đo áp suất khí quyển thông qua các biến dạng mà nó tác động lên một hộp kim loại có thành đàn hồi cao, bên trong có chân không tuyệt đối. Lớn hơn phong vũ biểu thủy ngân, nó khá không chính xác, do sự khác biệt về độ đàn hồi của các vật liệu.
- Phong vũ biểu của Fortin. Một biến thể của khí áp kế thủy ngân, tích hợp các phần tử cho một mức cố định (một con vít nằm trên đầu của một hình nón nhỏ bằng ngà voi), giữ cho ống torricellian lơ lửng và sau đó đậy tất cả nó trong một hộp bằng đồng thau, có rãnh để được có khả năng quan sát các phép đo.
- Phong vũ biểu kỹ thuật số. Các biến thể hiện đại tận dụng lợi thế của công nghệ tin học hóa và sử dụng các cảm biến đặc biệt để nắm bắt chính xác áp suất của khí quyển.