El experimento de Torricelli - Torricelli's experiment
El experimento de Torricelli fue inventado en Pisa en 1643 por el científico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647). El propósito de su experimento es demostrar que la fuente de vacío proviene de la presión atmosférica .
Contexto
Durante gran parte de la historia de la humanidad, la presión de gases como el aire fue ignorada, negada o dada por sentada, pero ya en el siglo VI a.C., el filósofo griego Anaxímenes de Mileto afirmó que todas las cosas están hechas de aire que simplemente se cambia variando niveles de presión. Pudo observar el agua que se evapora, se convierte en gas, y sintió que esto se aplicaba incluso a la materia sólida. Más aire condensado hizo objetos más fríos y pesados, y el aire expandido hizo objetos más livianos y calientes. Esto fue similar a cómo los gases realmente se vuelven menos densos cuando están más cálidos, más densos cuando están más fríos.
Aristóteles afirmó en algunos escritos que "la naturaleza aborrece el vacío", y también que el aire no tiene masa / peso. La popularidad de ese filósofo mantuvo esta visión dominante en Europa durante dos mil años. Incluso Galileo lo aceptó, creyendo que es el tirón del vacío lo que crea un sifón, un tirón superado si el sifón es lo suficientemente alto.
En el siglo XVII, Evangelista Torricelli realizó experimentos con mercurio que le permitieron medir la presencia de aire. Mojaba un tubo de vidrio, cerrado por un extremo, en un recipiente con mercurio y sacaba el extremo cerrado, manteniendo sumergido el extremo abierto. El peso del mercurio lo arrastraría hacia abajo, dejando un vacío parcial en el extremo más alejado. Esto validó su creencia de que el aire / gas tiene masa, creando presión sobre las cosas a su alrededor. El descubrimiento ayudó a que Torricelli llegara a la conclusión:
Vivimos sumergidos en el fondo de un océano del elemento aire, que por experimentos incuestionables se sabe que tiene peso.
Esta prueba fue esencialmente el primer manómetro documentado .
Blaise Pascal fue más lejos, hizo que su cuñado probara el experimento a diferentes altitudes en una montaña y descubrió que, de hecho, cuanto más abajo en el océano de atmósfera, mayor era la presión.
Procedimiento
El experimento utiliza un simple barómetro para medir la presión del aire, llenándolo de mercurio hasta el 75% del tubo. Cualquier burbuja de aire en el tubo debe eliminarse invirtiendo varias veces. Después de eso, se vuelve a llenar un mercurio limpio hasta que el tubo esté completamente lleno. A continuación, se coloca el barómetro invertido sobre el plato lleno de mercurio. Esto hace que el mercurio del tubo caiga hasta que la diferencia entre el mercurio de la superficie y el del tubo sea de unos 760 mm. Incluso cuando el tubo se sacude o se inclina, la diferencia entre la superficie y en el tubo no se ve afectada debido a la influencia de la presión atmosférica .
Conclusión
Torricelli concluyó que el líquido de mercurio en el tubo es ayudado por la presión atmosférica que está presente en la superficie del líquido de mercurio en el plato. También afirmó que los cambios de nivel de líquido de un día a otro son causados por la variación de la presión atmosférica . El espacio vacío en el tubo se llama vacío Torricelliano .
1 pascal = 1 Newton por metro cuadrado (unidad SI) 1 hectárea es 100 pascales
Imágenes Adicionales
El agua está coloreada con permanganato de potasio para una fácil visualización.
El tubo del cubo se sube hasta el tercer piso del edificio y se observa el punto donde el líquido deja de subir.
La foto se toma desde un ángulo hacia arriba mientras se realiza el experimento de Torricelli.
Referencias
- ^ "Experimento de Torricelli. Barómetro simple" . PhysicMax . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ^ "Experimento de Torricelli" . Wolfram . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ^ Williams, Richard. "Torricelli demuestra la existencia de un vacío" . APS Physic . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .