BAROMÈTRE À MERCURE: CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONNEMENT - CHIMIE - 2025

Le baromètre à mercure est un instrument destiné à être utilisé en météorologie au moyen duquel la valeur de la pression atmosphérique est mesurée. Il est constitué d'une colonne de mercure située à l'intérieur d'un tube qui repose verticalement sur un récipient rempli de mercure.

Le tube est en verre et est placé à l'envers ou inversé; c'est-à-dire que son ouverture est en contact avec le récipient. Le mot baromètre vient du grec ancien, qui signifie baro "poids" et mètre "mesure". Le baromètre à mercure est l'un des deux principaux types de baromètres qui existent.

Source: par GOKLuLe 盧 樂, de Wikimedia Commons

La pression atmosphérique est le poids ou la force de gravité qui agit sur un objet, par unité de surface ou de surface exercée par l'atmosphère. Le fonctionnement du baromètre est basé sur le fait que le niveau atteint par la colonne de mercure est équivalent au poids exercé par l'atmosphère.

Avec cet instrument scientifique, les changements de pression provoqués par le climat sont mesurés. En analysant les changements subtils de la pression atmosphérique, il est possible de prévoir des changements à court terme du temps ou du climat.

Invention du baromètre à mercure

Le baromètre à mercure a été inventé en 1643 par le physicien et mathématicien italien Evangelista Torricelli.

Cet instrument est très ancien. Cependant, il a été précédé par le baromètre de l'eau, un appareil plus grand également créé par ce scientifique. Torricelli était un étudiant et un assistant de l'astronome Galileo Galilei.

Dans les expériences de Torricelli liées à la création d'un vide, Galileo est intervenu et a suggéré qu'il utilise du mercure. De cette façon, Torricelli est reconnu comme le premier scientifique qui a créé un vide et qui a décrit le fondement ou la théorie du baromètre.

Torricelli a observé que la hauteur du mercure dans le tube de verre variait étroitement liée au changement de la pression atmosphérique. La pression atmosphérique est également appelée pression barométrique.

Il y a une controverse historique, car il est souligné qu'un autre scientifique italien, Gasparo Berti, était le créateur du baromètre de l'eau. Même René Descartes s'intéressait à la détermination de la pression atmosphérique bien avant Torricelli, mais il n'a pas consolidé sa phase expérimentale.

caractéristiques

- Le baromètre à mercure est beaucoup plus petit que le baromètre à eau.

- Cet instrument a un tube en verre qui n'a qu'une ouverture vers le bas, immergé dans un récipient contenant du mercure.

- Le tube contient une colonne de mercure qui ajuste son niveau en fonction de la pression que le mercure reçoit du récipient.

- Un vide est créé par le poids du mercure dans la partie supérieure du tube, ce que l'on appelle le vide torricellien.

- Le récipient est une plaque ronde de faible profondeur et contenant du mercure maintenu en contact étroit avec celui du tube.

- Le tube est gradué, c'est-à-dire qu'il a une échelle marquée qui vous permet de voir l'augmentation ou la diminution du niveau de mercure.

- La pression peut être déterminée en observant la marque sur l'échelle à laquelle le niveau de mercure s'arrête.

- L'effet d'une température élevée sur la densité du mercure n'interfère pas avec la lecture de l'échelle. L'échelle du baromètre est ajustée pour compenser cet effet.

Niveau de mercure

Le niveau qui atteint la colonne de mercure dans le tube correspondra à l'augmentation ou à la diminution de la pression atmosphérique. Plus la pression atmosphérique d'un certain endroit est élevée, plus la colonne de mercure du baromètre atteindra.

Comment ça marche?

La couche d'air qui entoure la Terre est l'atmosphère. Il est composé d'un mélange de gaz et de vapeur d'eau. La force de gravité exercée par la Terre fait que l'atmosphère se "comprime" à la surface.

Précisément en utilisant le baromètre à mercure, il est possible de mesurer la pression exercée par l'atmosphère dans un certain lieu géographique. Lorsque la pression sur le mercure dans le récipient augmente, le niveau du mercure contenu dans le tube augmente.

Autrement dit, la pression de l'air ou de l'atmosphère pousse le mercure dans le conteneur vers le bas. Cette pression dans le récipient pousse ou élève simultanément le niveau de la colonne de mercure dans le tube.

Les changements de hauteur de la colonne de mercure causés par la pression atmosphérique peuvent être mesurés avec précision. En outre, la précision du baromètre à mercure peut être augmentée en tenant compte de la température ambiante et de la valeur locale de la gravité.

Unités de pression atmosphérique

Les unités dans lesquelles la pression atmosphérique peut être exprimée sont variables. Avec le baromètre à mercure, la pression atmosphérique est indiquée en millimètres, pieds ou pouces; ceux-ci sont appelés unités torr. Un torr est égal à 1 millimètre de mercure (1 torr = 1 mm Hg).

La hauteur de la colonne de mercure en millimètres, par exemple, correspondra à la valeur de la pression atmosphérique. Une atmosphère de mercure équivaut à 760 millimètres de mercure (760 mm Hg) ou 29,92 pouces de mercure.

Variations de conception

Différents modèles de baromètre à mercure ont été créés afin d'améliorer de plus en plus sa sensibilité. Il y a des baromètres à roue, bassin, siphon, citerne, entre autres.

Il existe des versions qui ont un thermomètre ajouté, comme le baromètre Fitzroy.

Restriction sur sa fabrication

Pour terminer sur ce point, il est important de noter que depuis 2007, la vente et la manipulation du mercure sont limitées. Ce qui se traduit, sans surprise, par une baisse de la production de baromètres à mercure.

Utilité du baromètre à mercure

-En utilisant le baromètre à mercure, il est possible, sur la base du résultat de la pression atmosphérique, de faire des prédictions sur le temps.

-Également avec des mesures de pression atmosphérique, des systèmes haute ou basse pression peuvent être détectés dans l'atmosphère. Avec l'utilisation de cet instrument, vous pouvez même annoncer des pluies, des tempêtes, si le ciel sera clair, entre autres prédictions.

-La pression atmosphérique a été déterminée comme étant un paramètre qui varie avec la hauteur et la densité atmosphérique. Il est courant de prendre le niveau de la mer comme point de référence pour déterminer la pression à un certain endroit.

Il est spécifié si la distance d'intérêt pour évaluer la pression est supérieure ou inférieure au niveau de la mer.

-Avec le baromètre à mercure, vous pouvez également mesurer l'altitude d'un certain site par rapport au niveau de la mer.

Références

1. Les rédacteurs de l'Encyclopaedia Britannica. (3 février 2017). Baromètre. Encyclopaedia Britannica. Récupéré de: britannica.com
2. Histoire de la chimie. (sf). Evangelista Torricelli. Récupéré de: chemed.chem.purdue.edu
3. Turgeon A. (19 juin 2014). Baromètre. Société géographique nationale. Récupéré de: nationalgeographic.org
4. Wikipédia. (2018). Baromètre. Récupéré de: en.wikipedia.org
5. Bellis, Mary. (14 juin 2018). L'histoire du baromètre. Récupéré de: thinkco.com