يستعمل البارومتر لقياس

يستعمل البارومتر لقياس

الضغط الجوي.

يستعمل البارومتر لقياس الضغط الجوي، ولعلَّ الضغط الجوي هو القوة الواقعة على مساحةٍ محددة، بفعل وزن عمود الهواء فوقها، وتختلف أنواع جهاز البارومتر لقياس الضغط الجوي فمنه ما هو فلزي ومنه البارومتر الزّئبقي.

وقد اشتهرَ “إيفانجليستا توريتشيللي” باختراع البارومتر عام 1643 عندما قام بدراسة خصائص مادة الزئبق، عند وضعه في الفراغ، واعتمدَ تلك النظرية لتطوير واختراع أول جهاز بارومتر.

يستخدم البارومتر لقياس ضغط الغاز المحصور

عبارة خاطئة.

والعبارة الصّحيحة هي استخدام المانومتر لقياس ضغط الغاز المحصور، وهو أحد أدوات قياس الضّغط، إذ يتكوّن من دورق متصلاً بأنبوب على شكل حرف U مملوء بالزئبق، وبمجرّد فتح الصّمام الفاصل بين الدورق والأنبوب تبدأ جسيمات الغاز في الانتشار من الدورق إلى الأنبوب.[1]

المانومتر يستخدم لقياس

ضغط الغاز المحصور.

كما ذكرنا أنَّ المانومتر يُستخدم لقياس ضغط الغاز المحصور بناءً على معايير مختلفة، ويتكون من عدّة أنواع مختلفة في الشّكل والتصميم، ولكن أكثر الأنواع شيوعًا هو الأنبوب الزّجاجي على شكل حرف U، إذ يمتليء ببعض السوائل وعادةً ما يكون السائل مادة الزّئبق نظرًا لكثافته العالية.[2]

ما الذي يغير الضغط الجوي

• درجة الحرارة.
• الارتفاع عن مستوىَ سطح البحر.
• كمية بخار الماء.

تلعب بعض العوامل دورًا أساسيًا في تغيير الضغط الجوي والتّحكم فيه، ومن بين تلك العوامل “درجة الحرارة – الارتفاع عن مستوىَ سطح البحر – بخار الماء”.

درجة الحرارة: تُعد درجة الحرارة أهم عوامل تغيُّر الضغط الجوي هي درجة الحرارة، حيثُ ينتشر الهواء بمجرّد سخونته ليشمل حيّز أكبر، مع وجود جزيئات أقل في الحيز الأصلي، حتى يُصبح وزنها أقل في الحيز نفسه بالتَّالي يقل الضغط الجويّ لذا نستنتج أنّه كلما زادت درجة الحرارة كلما انخفض ضغط الهواء.

الارتفاع عن مستوىَ سطح البحر: يكون ارتفاع عمود الهواء أعلى الجبال أقل من ارتفاعه عند مستوىَ سطح البحر، ولهذا السّبب يكون وزنه أقل مما يُولد ضغطًا قليلاً، بالتالي نجد أنَّ الضغط الجوي يقل في المناطق المرتفعة، وفي الغالب يتم قياس الارتفاع من مستوىَ البحر.

كمية بخار الماء: يُعد الهواء مزيجًا من بعض الغازات، ويكون وزن بخار الماء أقل من وزن جميع الغازات الموجودة في الهواء، فعند انتشار بخار الماء في الهواء يُصبح وزن الهواء أقل، ويتولّد عنه ضغطًا جويًا أقل من الضغط الجوي في الهواء الجاف، الجدير ذكره أنَّ الرطوبة هي كمية بخار الماء في الهواء.[1]

كيف نقيس الضغط الجوي

بواسطة البارومتر.

يتم قياس الضغط الجوي عن طريق جهاز أو أداة البارومتر، إذ يتنوّع البارومتر ما بين البارومتر الزئبقي، والبارومتر الفلزي، حيثُ تعتمد فكرة البارومتر على قياس ضغط الهواء في أنبوب زئبقي.[1]

ما هو مبدأ عمل البارومتر

يقوم مبدأ عمل البارومتر على الموازنة بين وزن الزئبق داخل الأنبوب الزجاجيّ والضغط الجوي، فعندما يكون وزن الزئبق أقل من الضغط الجوي يبدأ مستوىَ الزئبق في الارتفاع، أمّا إذا كان وزن الزئبق أكبر من الضغط الجوي فيبدأ مستوى الزئبق في الانخفاض، مع العلم أنّه يتم قياس ارتفاع وانخفاض مستوىَ الزئبق اعتمادًا على مقياس البوصة الموجود على الأنبوب الزجاجيّ.[3]

من هو الذي اخترع البارومتر عام 1643

إيفانجليستا توريتشيللي.

اشتهرَ العالم إيفانجليستا توريتشيللي وهو عالم فيزيائي رياضي إيطالي، قام بدراسة عنصر الزئبق وخصائصه التي يتمتّع بها عند وجوده في الفراغ، ومن هُنا جاءت فكرة اختراع أول بارومتر وذلك عام 1643.[1]

ما هو الفرق بين البارومتر والمانومتر

البارومتر: البارومتر أداة لقياس الضغط الجويّ، إذ يُساوي ارتفاع مستوىَ الزئبق في البارومتر عند سطح البحر حوالي 760 mm تقريبًا، وينعكس ارتفاع الزئبق على قوتين وهما “الجاذبية الأرضية المؤثرة نحو الأسفل” و “القوة المعارضة للجاذبية المؤثرة نحو الأعلى” وتكون بفعل الهواء الضّاغط على سطح الزئبق إلى أسفل، كما يتغيّر ضغط الهواء عند تغيُّر درجة الحرارة والرطوبة.

المانومتر: المانومتر عبارة عن أداة لقياس ضغط الغاز المحصور، ويشبه شكله وتصميمه شكل الدورق المتّصل بأنبوب على شكل حرف U، يمتليء هذا الشكل U بعنصر الزئبق، ولإيجاد ضغط الغاز في الدورق يتم حساب الفرق في ارتفاع مستوى الزئبق عند طرفي الأنبوب.[2]

أنواع البارومتر

• بارومتر زئبقي.
• بارومتر فلزي.

البارومتر الزئبقي: تعتمد فكرته على قياس ضغط الهواء داخل أنبوب زئبقي مُغلق بشكلٍ مُحكم، مفرغًا من الداخل من الهواء، ويُمثّل الضغط الجوي في البارومتر الزئبقي مقدار ارتفاع الزئبق في الأنبوب.

البارومتر الفلزي: يُساعد في قياس مقدار التغيّر في حجم الهواء داخل أنبوب مغلق بإحكام، مفرغًا من الهواء، وكلما زاد الضغط الجوي ينضغط الأنبوب ويصغر حجمه، ومع انخفاض الضغط الجوي يتمدد الأنبوب.[1]