Teoremi

ESPERIMENTO DI TORRICELLI (BAROMETRO A MERCURIO)

L'esperimento, condotto da Evangelista Torricelli nel 1644, ha

permesso di misurare il valore della pressione atmosferica e di

dell'«horror vacui».

confutare il principio

Strumenti

Un lungo tubo di vetro, chiuso a una delle estremità.

 Una bacinella, entrambi riempiti di mercurio.



Procedimento

1. Torricelli riempì completamente il tubo di vetro con mercurio.

2. Chiuse l'estremità aperta con un dito e capovolse il tubo,

immergendolo in una bacinella contenente altro mercurio.

3. Quando rimosse il dito, il mercurio nel tubo scese, ma si fermò a

un'altezza di circa 76 cm dal livello del mercurio nella bacinella.

Interpretazione

La pressione esercitata dalla colonna di mercurio nel tubo è uguale

alla pressione atmosferica che agisce sulla superficie del mercurio

nella bacinella. Lo spazio vuoto che si forma sopra la colonna di

mercurio, noto come vuoto torricelliano, non esercita alcuna

pressione. La pressione atmosferica ( ) può essere calcolata

P atm

⋅g ⋅

utilizzando la legge di Stevino: =ρ

P h

atm

dove: è la densità del mercurio. è l'accelerazione di gravità.

p g

è l'altezza della colonna di mercurio, pari a 760 mm.

h

MANOMETRO A TUBO A U

Il manometro a tubo a U è uno strumento utilizzato per misurare la

pressione di un gas in un recipiente, solitamente confrontandola con

la pressione atmosferica. È costituito da un tubo trasparente a

forma di U, parzialmente riempito di un liquido, come acqua, olio o

mercurio.

Principio di funzionamento

Un'estremità del tubo è collegata al recipiente di cui si vuole

misurare la pressione. L'altra estremità è aperta all'aria,

esponendola alla pressione atmosferica. La pressione del gas spinge

il liquido in un ramo del tubo, mentre la pressione atmosferica

agisce sull'altro ramo. Se le pressioni sono uguali, il livello del

liquido nei due rami sarà identico. Se la pressione del gas è

maggiore di quella atmosferica, il livello nel ramo collegato al gas si

abbasserà e salirà nel ramo aperto, creando una differenza di

altezza ( ). La pressione del gas ( ) è data dalla somma della

P

h gas

pressione atmosferica ( ) e della pressione idrostatica della

P atm ⋅g ⋅

colonna di liquido, calcolata con la legge di Stevino: =P +

P ρ h

gas atm

Se la pressione del gas è minore di quella atmosferica, il livello nel

ramo collegato al gas si alzerà, e la pressione del gas sarà:

=P &minu