Szklany barometr, czasami nazywany barometrem wody, to proste narzędzie do pomiaru ciśnienia powietrza. Został wynaleziony w XVI wieku i zafascynował niemieckiego pisarza i filozofa Johana Wolfganga von Goethego, który intensywnie używał go do pomiaru lokalnych warunków pogodowych. Składa się ze szklanego naczynia w kształcie czajnika, które jest całkowicie zamknięte z wyjątkiem dziobka. Ciśnienie powietrza powoduje, że woda w dziobku unosi się i opada, a jeśli ciśnienie jest bardzo niskie, na przykład tuż przed tornadem lub huraganem, woda może faktycznie wytrysnąć z dziobka. Barometr szklany jest również znany jako szkło burzowe.
Jak działa szklany barometr?
Poziom wody wewnątrz barometru całkowicie pokrywa wylot, w którym dziobek styka się z korpusem barometru. Wewnątrz naczynia znajduje się niewielka ilość powietrza, tworząc wewnątrz dziobka niewielki zbiornik wody. Ponieważ dziobek jest otwarty do atmosfery, otaczające powietrze wywiera ciśnienie na wodę w dziobku, co powoduje niewielki wzrost i spadek poziomu wody w naczyniu i dziobku. Ponieważ powietrze w naczyniu jest zamknięte, powietrze ściska się i dekompresuje wraz ze wzrostem i spadek poziomu wody, tworząc w efekcie wzorzec do porównywania otaczającego powietrza nacisk.
Jeśli ciśnienie powietrza na zewnątrz jest wyższe niż ciśnienie wewnątrz naczynia, poziom wody w dziobku obniży się, ponieważ zwiększone ciśnienie powietrza naciska na wodę w dziobku. Przy najwyższym ciśnieniu barometrycznym woda, która była w dziobku, może zniknąć do naczynia. I odwrotnie, poziom wylewki wzrośnie, gdy ciśnienie otaczającego powietrza jest niskie, ponieważ wyższe ciśnienie powietrze wewnątrz naczynia napiera na wodę w naczyniu, co z kolei wypycha wodę w rynna; woda w wylewce napotyka mniejszy opór i ciśnienie powietrza zewnętrznego. Jeśli ciśnienie powietrza na zewnątrz jest bardzo niskie, woda może wylewać się z dziobka.
Jak napełnić barometr wodny
Kiedy napełniasz naczynie wodą, ważne jest, aby utrzymać powietrze w środku przy obecnym ciśnieniu atmosferycznym, aby zapewnić standard, według którego można mierzyć przyszłe wahania. Aby to zrobić, musisz wprowadzić wodę, nie pozwalając na ucieczkę powietrza. Można to zrobić na dwa sposoby. Naczynie można zanurzyć w wodzie lub najlepiej: wstrzyknąć wodę za pomocą strzykawki.
Rzeczy, których będziesz potrzebować
- słoik 1 kwarta
- Barwnik spożywczy
- Strzykawka dentystyczna
- Plastikowe rurki
Napełnij litrowy słoik wodą destylowaną i dodaj trochę barwnika spożywczego, aby łatwiej było zobaczyć poziom wody wewnątrz naczynia.
Zanurz dużą strzykawkę w wodzie i odciągnij tłok, aby go napełnić. (Poszukaj strzykawek dentystycznych przeznaczonych do płukania zębów i dziąseł ciepłą wodą). rurkę na końcu strzykawki i włóż drugi koniec rurki do dziobka barometru wodnego. Wciśnij go, aż wejdzie do naczynia.
W zależności od konfiguracji wylewki do naczynia, być może trzeba będzie również obrócić naczynie na bok. Wstrzyknij tyle wody, aby napełnić naczynie do połowy. Jeśli musisz ponownie napełnić strzykawkę, wyjmij końcówkę rurki ze strzykawki – nie wyciągaj drugiego końca z naczynia. Trzymaj naczynie odwrócone podczas ponownego napełniania strzykawki.
Wyjmij rurkę z naczynia po wstrzyknięciu wystarczającej ilości wody. W razie potrzeby obróć naczynie prawą stroną do góry i upewnij się, że jest wystarczająco dużo wody, aby zakryć wlot dziobka wewnątrz naczynia. Jeśli nie, powtórz procedurę napełniania od początku.
Zwróć uwagę na poziom wody w dziobku. Możesz narysować linię, aby to zaznaczyć. Gdy woda znajduje się powyżej tej linii, ciśnienie powietrza jest niższe niż podczas napełniania naczynia, a gdy poziom jest poniżej, ciśnienie powietrza jest wyższe.