- Cos'è la pressione atmosferica?
- Unità di pressione atmosferica
- Come si misura la pressione atmosferica?
Spieghiamo cos'è la pressione atmosferica, perché varia e come è stata scoperta. Inoltre, come viene misurato e quali unità vengono utilizzate.
Cos'è la pressione atmosferica?
La pressione atmosferica o pressione barometrica è la forza esercitata dall'insieme dei gas misti che costituiscono la atmosfera, sulla superficie terrestre e sugli elementi che vi si trovano. Questa forza è data per unità di superficie, cioè è equivalente al peso della colonna di aria che si estende da un punto sulla superficie terrestre ai limiti superiori dell'atmosfera.
La pressione atmosferica e le sue variazioni nel tempo costituiscono un dato usuale nello studio della tempo metereologico atmosferico. Tuttavia, l'aria varia da densità in quanto si allontana dal suolo ed è anche interessato dal temperatura, quindi di solito non è facile calcolare la pressione atmosferica di un certo punto con un alto margine di certezza.
Nei tempi antichi, l'idea stessa di pressione atmosferica era sconosciuta e i suoi effetti quotidiani, come la limitazione pratica dell'ascesa di alcuni materiali, erano intesi come prova della horror vacuis, cioè il "terrore del vuoto" manifestato dalla natura, poiché si pensava che l'aria mancasse peso e si alzò spontaneamente.
Fu così fino a quando, nel 1643, il fisico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) scoprì il peso dell'aria, attraverso il primo esperimenti che ha portato alla creazione del barometro. Il suo esperimento più famoso consistette nel confrontare il comportamento del mercurio e del Acqua introducendosi all'estremità in un tubo ricurvo, oggi noto come tubo di Torricelli.
Le sue esperienze servirono all'erudito francese Blaise Pascal (1623-1662), per misurare il peso dell'aria atmosferica in diverse località geografiche e diverse altitudini, come la cima del vulcano Puy-de-Dôme nel sud della Francia. Ma fu solo nel 1654, grazie agli esperimenti con gli emisferi di Magburg del fisico tedesco Otto von Guericke (1602-1686), che l'esistenza della pressione atmosferica fu pubblicamente dimostrata.
Unità di pressione atmosferica
La pressione atmosferica è prima di tutto una forma di pressione, quindi si misura in Sistema internazionale di unità (SI) in Pascals (Pa), unità che rende omaggio al fisico francese ed è intesa come la pressione esercitata da una forza di 1 newton (N) su una superficie di 1 metro quadrato (m2) ad esso normale, cioè , : Pa = kg / m.s2.
Tuttavia, per misurare la pressione atmosferica, è comune utilizzare altri tipi di unità, come atmosfere (atm), bar (b), millibar (mb) o millimetri di mercurio (mmHg). Ognuno merita una spiegazione separata:
- 1 atmosfera è la pressione esercitata dall'aria per bilanciare 760 mm di mercurio in condizioni normali sulla superficie terrestre, ed è equivalente a 101.300 Pa.
- 1 bar (dalla parola greca per "peso": barre) è equivalente a 0,986923 atm, e quindi a 100.000 Pa.
- 1 millibar equivale a 1000 bar, quindi 100 Pa e 0,0010197 atm.
- 1 millimetro di mercurio è pari alla pressione necessaria per aumentare l'altezza di un millimetro di mercurio all'interno di un tubo Torricelli. È equivalente a 133,3 Pa ed è un'unità ampiamente utilizzata in medicina.
Come si misura la pressione atmosferica?
Il barometro misura in baro la pressione che l'aria esercita sul liquido in essa contenuto.
Per misurare la pressione atmosferica di un determinato luogo, abbiamo bisogno di un dispositivo chiamato barometro. Il suo principio fondamentale, che riproduce le esperienze di Torricelli nel XVII secolo, consiste in una colonna di liquido (generalmente mercurio) introdotta in un tubo la cui parte superiore è chiusa.
In questo modo il peso dell'aria nell'atmosfera esercita una forza maggiore o minore sul liquido, costringendolo a rimanere all'interno del tubo fino ad un certo punto, equivalente alla forza stessa ricevuta.