La chimica trova molti collegamenti allo strumento che stiamo analizzando, specialmente legati alla scelta del mezzo da sfruttare per la misura della pressione in un determinato luogo. In un precedente post abbiamo infatti visto che il tubo di Torricelli sfruttava la proprietà dei liquidi secondo la quale, a causa dei gradienti di pressione, essi riescono a risalire lungo dei tubi, sfidando anche la forza di gravità.
Si è notato inoltre che Torricelli utilizzò per primo il mercurio, ma perchè non sfruttò una sostanza più semplice come l'acqua?
I motivi sono due:
- come già notato in un precedente post, il mercurio presenta una densità notevolmente maggiore dell'acqua per cui, se sottoposto alla pressione atmosferica a temperatura ambiente, esso riesce a risalire un tubo alto 76 mm. A parità di altre condizioni, l'acqua riuscirebbe a risalire un tubo di ben 10,29 m, risultando poco pratico nell'utilizzo comune.
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| Barometro di Torricelli a base di acqua |
- Ad amplificare questo effetto vi è il fenomeno della capillarità, cioè l'insieme delle forze che vengono a instaurarsi tra le molecole del liquido e quelle della parete del tubo: si possono infatti distinguere tra le forze di coesione, cioè quelle interazioni di natura elettrostatica tra le molecole di una stessa sostanza che permettono loro di rimanere unite, e le forze di adesione, cioè quelle forze di natura elettrostatica che si instaurano tra le molecole del liquido e quelle della parete. Se le forze di adesione prevalgono su quelle di coesione, si viene a determinare una curvatura della superficie libera del liquido che aiuta la sua risalita (caso dell'acqua). Viceversa, se le forze di coesione prevalgono, si viene a formare una curvatura verso il basso che si oppone alla risalita (caso del mercurio).
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| Effetti della capillarità sui due liquidi |
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