O barômetro de Torricelli

Física

O barômetro de Torricelli é constituído de um tubo de vidro longo, da ordem de 1 metro, e de uma cuba já contendo certa quantidade de mercúrio.
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Sabemos que o ar exerce sobre nós e todos os outros corpos que estão sobre a superfície da Terra uma pressão que conhecemos como pressão atmosférica. Determinou-se o valor da pressão atmosférica através de um aparelho denominado barômetro. Esse instrumento foi usado pelo físico Evangelista Torricelli, por esse motivo conhecemos esse aparelho barômetro de Torricelli. Vejamos então o que é o barômetro de Torricelli.

Denominamos barômetro de Torricelli o aparelho constituído por um tubo comprido (1 metro) de vidro e uma cuba, também de vidro, que tenha contida nela mercúrio. O tubo de vidro é totalmente cheio de mercúrio, sendo que a superfície aberta do tudo de vidro é bloqueada pelo dedo polegar. A seguir o tubo é invertido na cuba e o dedo é retirado. O nível do mercúrio desce até se estabilizar em uma altura h, acima da superfície do mercúrio na cuba. Na região do tubo, acima da coluna de mercúrio, tem-se a câmara barométrica, região de pressão muito baixa.

Experimento utilizado por Torricelli para determinar a pressão atmosférica

Como podemos explicar o porquê de o mercúrio estabilizar-se no interior do tudo de vidro a certa altura h? Evangelista Torricelli explicou que o ar atmosférico exerce pressão sobre toda a superfície livre do mercúrio contido na cuba, sendo essa pressão capaz de sustentar a coluna de mercúrio no interior do tubo.

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De acordo com o teorema de Stevin, os pontos A e B, localizados no mesmo líquido e no mesmo plano horizontal, sofrem a mesma pressão. Stevin definiu que no ponto A a pressão exercida corresponde à pressão atmosférica, enquanto que no ponto B é a pressão da coluna de mercúrio de altura h que atua. Sendo assim, concluiu-se que:

patm=μ.g.h

Torricelli observou que em um local onde a aceleração da gravidade era 9,8 m/s2 e que a temperatura era 15ºC, ao nível do mar, a altura h era igual a 76 cm. Torricelli concluiu que essa pressão era exatamente a pressão atmosférica normal.

Para obter o valor da pressão atmosférica em seu correspondente Pascal basta fazer:

Sendo,

m.g.h = 13,6 .103  kg/m3

g = 9,8 m/s2  e   h = 76 cm = 0,76 m

Temos que a pressão de

1 atm=76 cmHg = 1,013 .105  Pa


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Evangelista Torricelli
Evangelista Torricelli

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "O barômetro de Torricelli"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-barometro-torricelli.htm. Acesso em 26 de novembro de 2020.