В этой статье вы увидите объяснение эксперимента Торричелли. Вы узнаете, в чем состоит эксперимент Торричелли, а также выводы, которые можно сделать из этого лабораторного испытания.
В чем заключался эксперимент Торричелли?
Эксперимент Торричелли — эксперимент, проведенный физиком Евангелистой Торричелли в 1643 году. Эксперимент Торричелли заключался в измерении атмосферного давления с помощью ртутной трубки.
Точнее, Торричелли полностью наполнил ртутью трубку длиной 1 м, трубка была закрыта с одного конца.
Затем он перевернул трубку над открытым контейнером, наполненным ртутью. Таким образом, закрытый конец трубки находился снаружи контейнера, а открытый конец находился внутри контейнера.
По идее, перевернув трубку, вся жидкость должна перелиться в большую емкость. Но, как ни удивительно, трубка не опустела, а столбик ртути опустился всего на несколько сантиметров. Конечная высота ртутного столба составила 0,76 м, или 760 мм.
Это явление обусловлено атмосферным давлением, то есть давлением воздуха. Давление, которое воздух оказывал на поверхность ртути, было больше, чем давление, которое ртуть оказывала на воздух, поэтому ртуть при контакте с воздухом не могла подняться выше. А, следовательно, и столб ртути внутри трубки не мог идти дальше вниз.
Исходя из этого опыта, миллиметр ртутного столба был принят в качестве новой единицы давления, поскольку было продемонстрировано, что давление можно измерять в ртутных столбах. Таким образом, атмосферное давление было эквивалентно 760 миллиметрам ртутного столба (760 мм рт. ст.).
Позже Паскаль повторил тот же эксперимент, но на разной высоте горы, и обнаружил, что результат эксперимента Торричелли менялся в зависимости от высоты, на которой проводился тест. Это означает, что атмосферное давление также зависит от высоты: чем выше высота, тем меньше давление, оказываемое воздухом.
Выводы из эксперимента Торричелли
Выводы, которые можно сделать из эксперимента Торричелли, следующие:
- Во-первых, доказывается существование атмосферного давления. Другими словами, опыт Торричелли показал, что воздух оказывает давление на все тела, даже если оно очень слабое.
- Вторым выводом эксперимента Торричелли является значение атмосферного давления, которое было оценено в 760 мм рт. ст. (приблизительно 101325 Па).
- Благодаря опыту Торричелли была установлена новая мера давления: миллиметр ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба равен 133,322 Па.
- Высота столба ртути в опыте Торричелли зависит от высоты, на которой проводится опыт. Поэтому атмосферное давление меняется в зависимости от высоты.
- Опыт Торричелли послужил учению о том, как можно создать вакуум, поскольку в пространстве, которое образовалось в закрытой трубке при падении высоты ртути, не было ничего, то есть была пустота.