Torricellis Experiment - Torricelli's experiment

Evangelista Torricelli. Strichstich von P. Anichinius. Willkommen V0005861

Torricelli erfand das Quecksilberbarometer, aufgezeichnet in den Büchern von Camille Flammarion (1923)

Torricellis Experiment wurde 1643 in Pisa von dem italienischen Wissenschaftler Evangelista Torricelli (1608-1647) erfunden . Der Zweck seines Experiments besteht darin zu beweisen, dass die Vakuumquelle vom atmosphärischen Druck stammt .

Kontext

Für einen Großteil der Menschheitsgeschichte wurde der Druck von Gasen wie Luft ignoriert, geleugnet oder als selbstverständlich angesehen, aber schon im 6. Jahrhundert v. Chr. behauptete der griechische Philosoph Anaximenes von Milet , dass alle Dinge aus Luft bestehen, die einfach durch Variation verändert wird Druckniveaus. Er konnte beobachten, wie Wasser verdampfte, sich in ein Gas verwandelte, und spürte, dass dies sogar auf feste Stoffe zutraf. Mehr kondensierte Luft machte kältere, schwerere Objekte und expandierte Luft machte leichtere, heißere Objekte. Dies war vergleichbar damit, wie Gase im wärmeren Zustand weniger dicht und im kühleren Zustand dichter werden.

Aristoteles stellte in einigen Schriften fest, dass "die Natur ein Vakuum verabscheut" und auch, dass Luft keine Masse/Gewicht hat. Die Popularität dieses Philosophen hielt diese Ansicht zweitausend Jahre lang die vorherrschende Ansicht in Europa. Sogar Galileo akzeptierte es, da er glaubte, dass es der Sog des Vakuums ist, der einen Siphon erzeugt, ein Sog, der überwunden wird, wenn der Siphon hoch genug ist.

Im 17. Jahrhundert führte Evangelista Torricelli Experimente mit Quecksilber durch, mit denen er die Anwesenheit von Luft messen konnte. Er tauchte ein an einem Ende verschlossenes Glasröhrchen in eine Schüssel mit Quecksilber und hob das geschlossene Ende heraus, wobei das offene Ende untergetaucht blieb. Das Gewicht des Quecksilbers würde es nach unten ziehen und am anderen Ende ein Teilvakuum hinterlassen. Dies bestätigte seine Überzeugung, dass Luft/Gas eine Masse hat und Druck auf die Dinge um sie herum ausübt. Die Entdeckung half Torricelli zu dem Schluss:

Wir leben untergetaucht auf dem Grund eines Ozeans des Elements Luft, dessen Gewicht durch unbestrittene Experimente bekannt ist.

Dieser Test war im Wesentlichen das erste dokumentierte Manometer .

Blaise Pascal ging noch weiter, ließ seinen Schwager das Experiment in verschiedenen Höhen auf einem Berg ausprobieren und stellte tatsächlich fest, dass der Druck umso höher war, je weiter unten im Ozean der Atmosphäre lag.

Verfahren

Das Experiment verwendet ein einfaches Barometer , um den Luftdruck zu messen, indem es bis zu 75% des Rohrs mit Quecksilber gefüllt wird. Irgendwelche Luftblasen in dem Rohr muss durch Invertieren mehrmals entfernt werden. Danach wird wieder sauberes Quecksilber eingefüllt, bis das Röhrchen vollständig gefüllt ist. Das Barometer wird dann umgekehrt auf die mit Quecksilber gefüllte Schale gelegt. Dadurch fällt das Quecksilber im Rohr nach unten, bis der Unterschied zwischen Quecksilber an der Oberfläche und im Rohr etwa 760 mm beträgt. Auch beim Schütteln oder Kippen des Röhrchens wird der Unterschied zwischen Oberfläche und Röhrchen durch den Einfluss des atmosphärischen Drucks nicht beeinflusst .

Fazit

Demonstration der Torricelli-Pumpe in Questacon

Torricelli- gefolgert , dass die Quecksilberflüssigkeit in dem Rohr durch den geförderte ist Atmosphärendruck , der auf der Oberfläche des Quecksilber Flüssigkeit auf der Schale vorhanden ist. Er stellte auch fest, dass die Veränderungen des Flüssigkeitsspiegels von Tag zu Tag durch die Variation des Atmosphärendrucks verursacht werden . Der leere Raum in der Röhre wird als Torricell'sches Vakuum bezeichnet .

• 760 mmHg = 1 atm
• 1 atm = 1 013 mbar oder hPa
• 1 mbar oder hPa = 0,7502467 mmHg

1 Pascal = 1 Newton pro Quadratmeter (SI-Einheit) 1 Hektapascal entspricht 100 Pascal

Zusätzliche Bilder

Verweise