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Barometro

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Barometro mod84.jpg

Moderno barometro digitale

Barometer MK1890.jpg

Un barometro a mercurio del 1890

Il barometro è lo strumento di misura per la pressione atmosferica. È usato per determinare l'altitudine di un luogo e nell'ambito della meteorologia per rilevare dati utili per le previsioni del tempo.

È di fatto un manometro differenziale, in cui la misura di riferimento (lato bassa pressione) è il vuoto assoluto.

Barometro a mercurio Modifica

Il primo barometro fu costruito da Evangelista Torricelli nel 1643. Questo strumento è costituito da un tubo a fondo cieco lungo non meno di 80 centimetri, riempito di mercurio e rivoltato con il lato aperto verso il basso in una vaschetta contenente altro mercurio.

La colonna di mercurio tende a scendere nella vaschetta lasciando il vuoto dietro di sé. Sulla parte inferiore della colonna agisce però la pressione atmosferica che tende a spingere verso l'alto la colonna. Quando la colonna ha raggiunto una altezza tale che la pressione esercitata alla base controbilancia perfettamente la pressione atmosferica allora la discesa si interrompe. Misurando l'altezza della colonna si può calcolare la pressione atmosferica. Per questi motivi la pressione è stata storicamente a lungo indicata in millimetri di mercurio (mm Hg) e molti barometri a mercurio ancora ne riportano la scala, anche se attualmente la misura corretta nel sistema internazionale è il Pascal. La pressione atmosferica si misura quindi in ettoPascal (hPa), multiplo del Pascal, corrispondente, quanto al valore, al Millibar (mb), unità di misura precedentemente accettata a livello internazionale (1 hPa = 100 Pa = 1 mb).

Nel caso del mercurio liquido (Δ = 13 579 kg/m³), la pressione del fluido (calcolata con la legge di Stevino) eguaglia quella atmosferica ad una profondità critica di 76 centimetri:

p_{\mathrm{atm}} \left[\mathrm{Pa} \right] = \delta \left[ \frac {\mathrm{kg}}{\mathrm{m^3}} \right] \cdot g \left[ \frac {\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2} \right] \cdot h \left[ m \right],

da cui:

h = \frac {101\,300 \ \mathrm{Pa}}{13\,579 \cdot 9,\!81} = 0,\!76 \ \mathrm{m}.

Si tratta del valore della pressione atmosferica in mmHg.

Questo tipo di barometro è molto preciso ed accurato, ma è difficilmente trasportabile, ingombrante e soffre dei pericoli di tossicità e inquinamento del mercurio.

Barometro aneroide Modifica

Barometre aneroide 01.jpg

Barometro aneroide, inizio del XX secolo, visibili la capsula di Vidie e le leve amplificatrici

Aneroid barometer.JPG

Un barometro aneroide

SGI barometro olosferico altimetrico.jpg

Un barometro olosferico altimetrico usato durante le esplorazioni dell'Africa dagli inviati della Società Geografica Italiana

Questo tipo di barometro offre una alternativa più pratica ed economica rispetto al barometro a mercurio, ma a scapito di accuratezza e precisione. L'elemento sensibile è costituito da un cilindro appiattito in cui è stato praticato il vuoto.

Le ampie basi sono corrugate in modo da presentare una ampia escursione per effetto della pressione atmosferica agente su di esse. Un sistema di leve ed ingranaggi trasmettono questo movimento ad un indice che visualizza la pressione su una scala graduata.

Barometro elettronico a cella di carico Modifica

È costituito da una piccola camera in cui è stato fatto il vuoto, in cui una parete è chiusa da un sensore di deformazione a cella di carico. In funzione della deformazione prodotta dalla pressione, la cella produce un segnale elettrico che può essere elaborato da un microprocessore o visualizzato direttamente da un voltmetro.

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