Torricellin kokemus


Torricelli -koe  on fysikaalinen koe , jonka italialainen fyysikko ja matemaatikko Evangelista Torricelli suoritti 1600-luvun ensimmäisellä puoliskolla ilmakehän paineen olemassaolon todistamiseksi . Kokemus koostui primitiivisen elohopeabarometrin rakentamisesta , historian ensimmäisenä.

Kokemus tuli populaarikulttuuriin tyhjiön luomisen sivuvaikutuksen vuoksi . Tätä tyhjiötä on kutsuttu " torricellilaiseksi tyhjiöksi ".

Kokemuksen kuvaus

1 metrin pituinen putki, joka oli sinetöity toisesta päästä, täytettiin elohopealla ja sulki se sormella, jotta elohopea ei läikkynyt etukäteen, käänsi sen ympäri, laskettiin leveään kulhoon, jossa oli elohopeaa. Putken avaamisen jälkeen osa elohopeasta valui ulos, ja sen yläosaan muodostui ilmaton tila - niin sanottu "torricellilainen tyhjyys". Samalla putkessa olevan elohopeapylvään korkeudeksi osoittautui noin 760 mm, jos se lasketaan kulhossa olevan elohopean tasosta.

Selitys

Ilmakehän paine painaa kulhossa olevaa nestettä ylhäältä alas, ja sen kautta se painaa Pascalin lain mukaan nestettä jäykässä koeputkessa alhaalta ylös. Itse nesteellä on massaa, joten painovoima vetää sitä alas. Molempien voimien on oltava samat, jotta koeputkessa on riittävästi nestettä, joka muodostaa ulkoisen ilmanpainetta vastaavan paineen . Jokaiselle nestetyypille, sen tiheydestä ρ riippuen , on kolonnin korkeus, joka on yhtä suuri kuin P / (g ρ) , jossa P  on ilmakehän paine, g  on painovoiman kiihtyvyys . Joten alkuperäisen kokemuksen perusteella elohopealla standardin ilmanpainetta tasapainottavan kolonnin korkeus on 760 mm , vedellä  - noin 10 m .

Katso myös