Różnica między barometrem rtęciowym i aneroidowym

Barometr rtęciowy i aneroidowy
 

Barometr rtęciowy i barometr aneroidowy to dwa przyrządy stosowane w pomiarach ciśnienia. Te dwa obiekty wykorzystują różne zasady działania i mechanizmy. Barometr aneroidowy i barometr rtęciowy są dwoma najważniejszymi urządzeniami stosowanymi w pomiarach ciśnienia. Te dwa urządzenia są ważne zarówno praktycznie, jak i teoretycznie. W tym artykule omówimy, czym jest barometr aneroidowy i barometr rtęciowy, ich zasady działania, zastosowania barometru rtęciowego i barometru aneroidowego, ich podobieństwa, a na koniec różnica między barometrem rtęciowym a barometrem aneroidowym.

Barometr rtęciowy

Barometr rtęciowy składa się z rurki, która jest zamknięta z jednego końca i zlewki. Rurka jest wypełniona cieczą barometryczną i umieszczana do zlewki do góry nogami, tak że końcówka otwartego końca znajduje się w zlewce, a pozostała część jest umieszczana pionowo na zewnątrz zlewki. Powoduje to wytworzenie próżni między powierzchnią cieczy a zamkniętym końcem rurki. Ciśnienie na powierzchni cieczy w zlewce jest równe ciśnieniu zewnętrznemu. Jest to również równe ciśnieniu bezpośrednich cząsteczek wody powierzchniowej. Zasadniczo ciśnienie hydrostatyczne na tej samej wysokości jest podobne dla każdej cieczy. Dlatego ciśnienie punktu wewnątrz rurki na tej samej wysokości zewnętrznej powierzchni cieczy jest równe ciśnieniu zewnętrznemu. Ponieważ ciśnienie w górnej części rury jest wytwarzane przez próżnię, wynosi zero; także różnica ciśnień między górną i dolną częścią kolumny cieczy jest równa ciśnieniu zewnętrznemu. Przez zrównanie siły wytworzonej przez różnicę ciśnień z masą kolumny cieczy można uzyskać równanie ciśnienia zewnętrznego. P = h ρ g, gdzie h jest wysokością kolumny cieczy, ρ jest gęstością cieczy, a g jest przyspieszeniem grawitacyjnym. Rtęć jest stosowana jako ciecz ze względu na jej wysoką gęstość. Wspólną jednostką stosowaną w barometrze rtęci jest milimetr rtęci lub mmHg.

Barometr aneroidowy

Barometr aneroidowy składa się z elastycznego metalowego pudełka wykonanego ze stopu miedzi i berylu. To pudełko jest znane jako komórka aneroidowa. Silna sprężyna zapobiega zapadnięciu się tego pudła pod wpływem ciśnienia zewnętrznego. Każda zmiana ciśnienia zewnętrznego spowodowałaby kurczenie się lub rozszerzanie tego urządzenia. Zainstalowano układ mechaniczny w celu wzmocnienia i wskazania tych zmian. Jest to wyświetlane za pomocą igły i pokrętła. Barometry aneroidowe można łatwo skalibrować. Czułość barometru aneroidowego można zmienić, zmieniając komórkę lub system amplifikacji.