Стеклянный барометр, иногда называемый водяным барометром, представляет собой простой инструмент для измерения давления воздуха. Он был изобретен в 16 веке и очаровал немецкого писателя и философа Йохана Вольфганга фон Гете, который широко использовал его для измерения местных погодных условий. Он представляет собой полностью закрытый стеклянный сосуд в форме чайника, за исключением носика. Давление воздуха заставляет воду в носике подниматься и опускаться, и если давление очень низкое, например, непосредственно перед торнадо или ураганом, вода может хлынуть из носика. Стеклянный барометр также известен как штормовое стекло.
Как работает стеклянный барометр?
Уровень воды внутри водяного барометра полностью закрывает выходное отверстие, где носик встречается с корпусом барометра. Небольшой объем воздуха находится внутри емкости, создавая небольшой резервуар с водой внутри носика. Поскольку выпускной патрубок открыт для атмосферы, окружающий воздух оказывает давление на воду в патрубке, что приводит к небольшому повышению и понижению уровня воды в емкости и изливе. Поскольку воздух в сосуде закрыт, воздух сжимается и разжимается по мере подъема и падение уровня воды, создавая, по сути, эталон, по которому можно сравнивать окружающий воздух давление.
Если внешнее давление воздуха выше, чем давление воздуха внутри резервуара, уровень воды в выпускном отверстии снизится, потому что повышенное давление воздуха будет давить на воду в выпускном отверстии. При самом высоком барометрическом давлении вода, которая была в носике, может исчезнуть в сосуде. И наоборот, уровень излива будет повышаться, когда давление окружающего воздуха низкое, потому что более высокое давление воздух внутри сосуда толкает воду в сосуде, что, в свою очередь, выталкивает воду в носик; вода в изливе сталкивается с меньшим сопротивлением и давлением со стороны наружного воздуха. Если давление наружного воздуха очень низкое, вода может вылиться из носика.
Как заполнить водный барометр
Когда вы наполняете сосуд водой, важно поддерживать в воздухе текущее атмосферное давление, чтобы обеспечить эталон, по которому будут измеряться будущие колебания. Для этого нужно ввести воду, не допуская выхода воздуха. Есть два способа сделать это. Вы можете погрузить сосуд в воду или, желательно, можете впрыснуть воду с помощью шприца.
Вещи, которые вам понадобятся
- Банка емкостью 1 литр
- Пищевой краситель
- Стоматологический шприц
- Пластиковая трубка
Наполните литровую банку дистиллированной водой и добавьте немного пищевого красителя, чтобы было легче видеть уровень воды внутри емкости.
Окуните большой шприц в воду и потяните поршень, чтобы заполнить его. (Ищите стоматологические шприцы, предназначенные для полоскания зубов и десен теплой водой.) Нажмите на кусок пластика длиной 24 дюйма. на конец шприца и вставьте другой конец трубки в носик водяного барометра. Вдавите его, пока он не войдет в емкость.
В зависимости от конфигурации излива к сосуду, возможно, вам также придется повернуть сосуд набок. Налейте достаточно воды, чтобы заполнить сосуд наполовину. Если вам необходимо наполнить шприц, выньте конец трубки из шприца - не вытаскивайте другой конец из сосуда. Пока вы наполняете шприц, держите сосуд перевернутым.
Выньте трубку из сосуда, когда наберете достаточно воды. При необходимости переверните емкость правой стороной вверх и убедитесь, что воды достаточно, чтобы закрыть входное отверстие носика внутри емкости. Если нет, повторите процедуру заполнения с самого начала.
Обратите внимание на уровень воды в носике. Вы можете нарисовать линию, чтобы отметить это. Когда вода находится выше этой линии, давление воздуха ниже, чем при заполнении емкости, а когда уровень ниже нее, давление воздуха выше.