In diesem Artikel sehen Sie die Erklärung von Torricellis Experiment. Sie erfahren, woraus Torricellis Experiment besteht und welche Schlussfolgerungen sich aus diesem Labortest ziehen lassen.
Was war Torricellis Experiment?
Das Torricelli-Experiment war ein Experiment, das 1643 vom Physiker Evangelista Torricelli durchgeführt wurde. Torricellis Experiment bestand darin, den Atmosphärendruck mithilfe einer Quecksilberröhre zu messen.
Genauer gesagt füllte Torricelli ein 1 m langes Rohr vollständig mit Quecksilber, das Rohr war an einem Ende verschlossen.
Dann drehte er das Röhrchen über einen offenen, mit Quecksilber gefüllten Behälter. Das geschlossene Ende des Röhrchens befand sich also außerhalb des Behälters und das offene Ende befand sich innerhalb des Behälters.
Theoretisch sollte durch Umdrehen des Röhrchens die gesamte Flüssigkeit in den großen Behälter gegossen werden. Doch überraschenderweise leerte sich die Röhre nicht, sondern die Quecksilbersäule sank nur um wenige Zentimeter. Die endgültige Höhe der Quecksilbersäule betrug 0,76 m oder 760 mm.
Dieses Phänomen ist auf den atmosphärischen Druck zurückzuführen, also auf den von der Luft ausgeübten Druck. Der Druck, den die Luft auf die Oberfläche des Quecksilbers ausübte, war größer als der Druck, den das Quecksilber auf die Luft ausübte, sodass das Quecksilber in Kontakt mit der Luft nicht höher steigen konnte. Und deshalb konnte die Quecksilbersäule im Inneren der Röhre auch nicht weiter nach unten gehen.
Aufgrund dieser Erfahrung wurde das Millimeter-Quecksilbersäule als neue Druckeinheit übernommen, da gezeigt worden war, dass Drücke in Quecksilbersäulen gemessen werden konnten. Der Atmosphärendruck entsprach also 760 Millimeter Quecksilbersäule (760 mmHg).
Später wiederholte Pascal genau das gleiche Experiment, jedoch auf unterschiedlichen Höhen eines Berges, und stellte fest, dass das Ergebnis von Torricellis Experiment je nach der Höhe, in der der Test durchgeführt wurde, unterschiedlich war. Das bedeutet, dass der Luftdruck auch von der Höhe abhängt: Je höher die Höhe, desto geringer ist der Druck, den die Luft ausübt.
Schlussfolgerungen aus Torricellis Experiment
Die Schlussfolgerungen, die aus Torricellis Experiment gezogen werden können, sind folgende:
- Zunächst wird die Existenz von Atmosphärendruck nachgewiesen. Mit anderen Worten: Torricellis Experiment zeigte, dass Luft auf alle Körper Druck ausübt, auch wenn dieser sehr schwach ist.
- Die zweite Schlussfolgerung aus Torricellis Experiment ist der Wert des Atmosphärendrucks, der auf 760 mmHg (ungefähr 101325 Pa) geschätzt wurde.
- Mit Torricellis Erfahrung wurde ein neues Maß für den Druck etabliert: der Millimeter Quecksilbersäule. Ein Millimeter Quecksilbersäule entspricht 133,322 Pa.
- Die Höhe der Quecksilbersäule in Torricellis Experiment hängt von der Höhe ab, in der der Test durchgeführt wird. Der Luftdruck variiert daher je nach Höhe.
- Torricellis Experiment diente dazu, zu lehren, wie Vakuum erzeugt werden kann, denn in dem Raum, der in der geschlossenen Röhre entstand, als die Höhe des Quecksilbers sank, war nichts, das heißt, es war Leere.