معرفی دستگاه بارومتر
تجهیزات آزمایشگاهی بازیان
تجهیزات آزمایشگاهی بازیان
بارومتر اولین بار توسط ریاضیدان ایتالیایی Evangelista Torricelli (اوانجلیستا توریچلی) در سال ۱۶۴۳ اختراع شد. او سعی کرد بفهمد که چرا آب بیش از ۳۳ فوت (۱۰ متر) در لوله ای که پمپ می شود بالاتر نمی رود. وی برای ساخت اولین بارومتر خود نیاز به شیشه ۶۰ فوتی(۱۸ متری) دشت اما با توجه به اینکه جیوه ۱۴ برابر آب سنگین تر است او یک لوله شیشه ای ۳۵ اینچی(۸۸ سانتی متری) ساخت و درون آن را با جیوه پر نمود و لوله را درون یک ظرف جیوه وارونه کرد در این حین جیوه تا ۳۰ اینچ پایین آمد و بالای لوله خلا ایجاد شد.
بالای ستون جیوه شروع به نوساناتی کرد که عمدتا نوسانات فشار اتمسفر بود. هر چه فشار هوا بیشتر می شد جیوه در ستون بالاتر می رفت و از اینجا بود که فشار ستون جیوه به وجود آمد.
Barometer یا فشار سنج وسیله ای کاربردی برای سنجش فشار هوا است. هر چند به نظر هوا بدون وزن به نظر می رسد اما وزن هوا در هر متر مربع از سطح زمین برابر ۱۰ تن است. این نیروی ایجاد شده را فشار می نامیم.
بارومتر یک استوانه تو خالی و درزبندی شده است. درون بارومت خالی از هر گونه گاز و کاملا خلاء است. بنابراین فشار هوا سبب خواهد شد این قوطی خالی مچاله شود اما بخاطر حالت ارتجاعی فلز به کار برده شده کامل مچاله نشده و بنابراین با استفاده از ابزار های خاص می توان میزان فشار وارده را محاسبه کرد.
با بالا تر رفتن و ارتفاع گرفتن مانند سعود یک هواپیمای مسافربری، فشار هوا نیز کم می شود و فشار بر روی بارومتر کمتر شده و باز تر خواهد شد. بنابراین دستگاه می تواند کاهش فشار را تشخیص داده و میزان آن را نیز تعیین کند. در علم هواشناسی واحد فاشر میلی بار است و فشار متوسط در ارتفاع صفر یا همان سطح دریا برابر ۱۰۰۰ میلی بار است.
البته نوع دیگری از فشارسنج یا Barometer نیز وجود دارد که بر اساس فلز جیوه کار می کند و به فشارسنج جیوه ایمشهور است. در این فشارسنج، یک لوله شیشه ای مدرج که یک طرف آن بسته است را پر از جیوه کرده و آن را به صورت معکوس درون یک ظرف جیوه دیگر قرار می دهند. جیوه درون لوله تا زمانی که نیروی وزن آن برابر فشار هوا شود به درون ظرف می ریزد. نکته جالب در استفاده جیوه در این بارومتر و حتی دماسنج این است که فشار گاز حاصل از بخار آن در شیشه مدرج بسیار نزدیگ به ۰ است! به این دلیل بیش از هر ماده ی دیگر برای این کار مناسب است. از طرفی دیگر چگالی جیوه بسیار بالاست و به راحتی می تواند نیروی وزن زیادی با مقدار کم آن ایجاد کرد در صورتی که اگر قرار بود از ماده دیگر استفاده شود، ارتفاع لوله مدرج بسیار زیاد خواهد شد تا بتواند حجم زیاد مایع را نگهداری کند.
اما فشارسنج یا Barometer اختراع چه کسی است؟ توریچلی، فیزیکدان و ریاضی دان ایتالیایی مخترع اولین فشارسنج است. او برای فشار سنج خود از ماده جیوه استفاده کرد
فشار کمیتی است اسکالر و برابر است با نیروی عمود بر سطح در واحد سطح. فشار در جامدات رابطه نزدیکی با تانسور تنش دارد و مقدار آن برابر با میانگین عناصر قطری ماتریس تنش است. واحد فشار در سیستم SI پاسکال است.
فشار (P) برابر است با مقدار نیروی وارد شده (F) به سطح (A). در تعریفی دیگر می توان گفت که فشار برابر است با حاصل ضرب چگالی در ارتفاع در شتاب گرانشی.
فشار بر دو گونه نسبی و مطلق میباشد: دراندازه گیری فشارهرگاه مبدا اندازه گیری صفر باشد، این فشار را فشارمطلق گویند (psia) که در آن A معرف Absolute می باشد و اگر مبدا اندازه گیری، فشار هوای محلی باشد این فشار را فشارنسبی (psig) گویند که در آن G معرف Gauge (پیمانه) میباشد. بدیهی است که پیمانه های اندازه گیری مرسوم باید فشار نسبی را اندازه گیری کنند..