Skleněný barometr, někdy nazývaný barometr vody, je jednoduchý nástroj pro měření tlaku vzduchu. Byl vynalezen v 16. století a fascinoval německého spisovatele a filozofa Johana Wolfganga von Goetheho, který jeden rozsáhle používal k měření místních povětrnostních podmínek. Skládá se ze skleněné nádoby ve tvaru čajové konvice, která je až na hubici zcela uzavřená. Tlak vzduchu způsobí, že voda v hubici stoupá a klesá, a pokud je tlak extrémně nízký, například těsně před tornádem nebo hurikánem, může z trysky ve skutečnosti vytékat voda. Skleněný barometr je také známý jako bouřkové sklo.
Jak funguje skleněný barometr?
Hladina vody uvnitř barometru vody zcela zakrývá výstup, kde se hubice setkává s tělem barometru. Uvnitř nádoby sedí malý objem vzduchu a uvnitř hubice se vytváří malá nádržka na vodu. Protože je hubice otevřená do atmosféry, okolní vzduch vyvíjí tlak na vodu v hubici, což způsobuje, že hladiny vody v nádobě a hubici mírně stoupají a klesají. Protože je vzduch v nádobě uzavřen, stlačuje a dekomprimuje se stoupáním a pokles hladiny vody, čímž vznikl standard, podle kterého lze srovnávat okolní vzduch tlak.
Pokud je tlak venkovního vzduchu vyšší než tlak vzduchu v nádobě, hladina vody ve výtoku klesne, protože zvýšený tlak vzduchu tlačí dolů proti vodě ve výtoku. Při nejvyšším barometrickém tlaku může voda, která byla v hubici, zmizet v nádobě. Naopak hladina výtoku stoupne, když je tlak okolního vzduchu nízký, protože vyšší tlak je vzduch uvnitř nádoby tlačí proti vodě v nádobě, což zase tlačí vodu v nádrži nahoru hubice; voda v hubici čelí menšímu odporu a tlaku z vnějšího vzduchu. Pokud je tlak venkovního vzduchu extrémně nízký, může z výtoku skutečně uniknout voda.
Jak naplnit vodní barometr
Když naplníte nádobu vodou, je důležité udržovat vzduch uvnitř na aktuálním atmosférickém tlaku, aby poskytoval standard, podle kterého lze měřit budoucí výkyvy. K tomu je třeba zavést vodu, aniž by unikl vzduch. Existují dva způsoby, jak toho dosáhnout. Nádobu můžete ponořit do vody nebo pokud možno můžete vstříkněte vodu stříkačkou.
Věci, které budete potřebovat
- 1-litrový džbán
- Potravinářské barvivo
- Zubní stříkačka
- Plastové hadice
Naplňte litrovou nádobu destilovanou vodou a přidejte trochu potravinářského barviva, aby hladina vody uvnitř nádoby byla lépe vidět.
Ponořte velkou stříkačku do vody a stáhněte píst, abyste jej naplnili. (Podívejte se na zubní stříkačky určené k vypláchnutí zubů a dásní teplou vodou.) Zatlačte na plastovou délku 24 palců hadičku na konec stříkačky a druhý konec hadičky zasuňte do hubice vodního barometru. Zatlačte jej dovnitř, dokud se nedostane do nádoby.
V závislosti na konfiguraci hubice k nádobě bude pravděpodobně nutné otočit nádobu na bok. Vstříkněte dostatek vody, aby se nádoba naplnila do poloviny. Pokud musíte stříkačku znovu naplnit, vyjměte konec tuby ze stříkačky - nevytahujte druhý konec z cévy. Při doplňování stříkačky udržujte nádobu obrácenou.
Když jste vstříkli dostatek vody, vyjměte hadičku z nádoby. V případě potřeby otočte nádobu pravou stranou nahoru a ujistěte se, že je dostatek vody k zakrytí vstupu výpusti uvnitř nádoby. Pokud ne, opakujte postup plnění od začátku.
Dbejte na hladinu vody v hubici. Možná budete chtít nakreslit čáru, abyste ji označili. Když je voda nad touto čarou, tlak vzduchu je nižší, než když jste naplnili nádobu, a když je hladina pod ní, tlak vzduchu je vyšší.