Medição da Pressão Atmosférica

Experiência de Torricelli

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A pressão atmosférica não pode ser calculada da mesma forma que a pressão de uma coluna de líquido. Porquê? Para efectuar este cálculo temos de saber a altura da atmosfera e a densidade do ar. Mas a atmosfera não tem um limite definido e a densidade do ar, que é máxima junto à superfície da Terra, diminui à medida que aumenta a altura.

No século XVII, Torricelli levou a cabo uma experiência que permitiu conhecer o valor da pressão atmosférica.

A experiência de Torricelli consistiu no seguinte: um tubo de vidro de cerca de 1 m de comprimento, com uma das extremidades fechada, enche-se de mercúrio. Seguidamente o tubo, cuja extremidade aberta está fortemente tapada, vira-se e mergulha-se numa tina de mercúrio, abrindo-se esta extremidade apenas quando estiver mergulhada no mercúrio da tina, como mostra a figura 1.

Figura 1

Parte do mercúrio sai do tubo para a tina e a coluna de mercúrio que fica no tubo tem uma altura de 760 mm. No espaço dentro do tubo que se encontra acima do mercúrio, não há ar, apenas vácuo.

Torricelli deu uma explicação. A atmosfera exerce pressão sobre a superfície do mercúrio dentro da tina. O mercúrio está em equilíbrio. Logo, a pressão no tubo ao nível , figura 1, também é igual à pressão atmosférica. Porém, na parte superior do tubo não há ar, donde se conclui que a pressão atmosférica é igual à pressão da coluna de mercúrio dentro do tubo.

Medindo a altura da coluna de mercúrio na experiência de Torricelli, pode-se calcular a pressão exercida pelo mercúrio, que é igual à pressão atmosférica.

Quanto maior for a pressão atmosférica, tanto mais alta será a coluna de mercúrio na experiência de Torricelli, por isso, na prática, a pressão atmosférica pode ser medida pela altura da coluna de mercúrio, em mm ou cm, e, se, por exemplo, a pressão da atmosfera for igual a 780 mm Hg, isso quer dizer que o ar exerce a mesma pressão que uma coluna vertical de mercúrio com uma altura igual a 780 mm.

Relação entre o mm Hg e a unidade SI

A pressão exercida por uma coluna de mercúrio igual a 1 mm é:

Não esquecer que:

A unidade SI, o pascal, Pa, é igual à pressão que resulta da acção de uma força de intensidade igual a 1N sobre uma superfície de área igual a 1m2.

Se considerarmos uma coluna de mercúrio de altura igual a 760 mm, a pressão que ela exerce é igual à pressão atmosférica normal e assume, na unidade SI, o valor de:

Observando diariamente a altura da coluna de mercúrio no tubo, Torricelli descobriu que esta altura varia, aumentando e diminuindo, tendo concluído que a pressão atmosférica não é constante, mas muda constantemente.

Torricelli apercebeu-se também que as variações de pressão atmosférica estão ligadas às variações do tempo atmosférico.

Torricelli fixou uma escala vertical graduada no tubo de mercúrio utilizado nesta experiência, obtendo desta forma o aparelho de medição da pressão atmosférica, o barómetro de mercúrio.

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