Was ist ein Quecksilberbarometer?

Ein Quecksilberbarometer ist ein Gerät, das die verschiedenen physikalischen Eigenschaften des in einem Rohr enthaltenen Quecksilbers nutzt, um den Luftdruck, auch Luftdruck oder Atmosphärendruck genannt, zu messen. Druckänderungen werden verwendet, um bevorstehende Wetteränderungen vorherzusagen, daher sind Barometer nützliche Werkzeuge für die Wettervorhersage. Wenn beispielsweise der Luftdruck sinkt, sind Sturm, Regen oder Wind auf dem Weg. Ein Anstieg des Luftdrucks könnte hingegen darauf hindeuten, dass sich bald trockenes, schönes Wetter einstellen könnte. Die Interpretation barometrischer Messwerte kann ziemlich genau sein, aber es ist eine ungenaue Wissenschaft – es gibt keine Garantie dafür, dass sich das Wetter wie erwartet verhält.

Ein Quecksilberbarometer besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem mit Quecksilber gefüllten Röhrchen, das an einem Ende verschlossen ist, und einem Quecksilberreservoir. Die Quecksilberröhre wird im Reservoir umgedreht, so dass das geschlossene Ende nach oben zeigt und das offene Ende teilweise in das Reservoir eingetaucht ist. Ein Teil des Quecksilbers fließt aus dem Röhrchen in das Reservoir und erzeugt oben am geschlossenen Ende des Röhrchens ein Vakuum. Das Rohr ist im Allgemeinen etwa 3 Fuß (0.9 Meter) hoch und enthält in regelmäßigen Abständen Markierungen, normalerweise in Zoll oder Millimeter, die verwendet werden, um Druckänderungen zu quantifizieren.

Die Höhe des Quecksilbers in der Röhre ändert sich mit sich änderndem Atmosphärendruck, da das Quecksilber im Reservoir auf diese Änderungen empfindlich reagiert. Wenn der Luftdruck ansteigt, wird eine Kraft auf die Oberfläche des Quecksilberreservoirs ausgeübt, wodurch der Füllstand im Rohr erhöht wird. Umgekehrt wird bei Druckabfall weniger Kraft ausgeübt und der Quecksilbergehalt im Röhrchen sinkt. Das Gewicht des Quecksilbers in der Röhre wird dann gegen das Gewicht der Luft über dem Reservoir ausgeglichen. Die Markierungen an der Seite des Rohres dienen dazu, die Druckniveaus möglichst genau zu messen.

Ein Quecksilberbarometer ist ein häufig verwendetes Werkzeug in der Wissenschaft, insbesondere in der Chemie. Es gibt viele Einheiten, die verwendet werden, um den Druck zu messen; Jahrelang waren Millimeter Quecksilbersäule oder mm Hg die Maßeinheit der Wahl. Ein Millimeter Quecksilber wird allgemein als ein Torr bezeichnet, nach Evangelista Torricelli, der dieses Barometer erfunden hat. Eine Atmosphäre entspricht 29.9 Zoll (760 mm) Quecksilber oder 760 mm H; Atmosphären sind die Druckeinheiten, die im internationalen Standard- oder SI-Maßsystem verwendet werden. Der Standarddruck beträgt eine Atmosphäre oder 760 Millimeter Quecksilber und ist der Basisdruck, der in vielen wissenschaftlichen Berechnungen verwendet wird.