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Campus di Ingegneria: Macchine & Storia
Macchine & Design

Barometro ad acqua di Gasparo Berti

Area bacheca: 1510

Il barometro è lo strumento di misura della pressione atmosferica. È usato nell'ambito della meteorologia per rilevare dati utili per le previsioni del tempo.
Il primo barometro della storia fu il Barometro ad Acqua, sviluppato ufficialmente nel 1641 da Giovanni Battista Baliani; tuttavia sembrerebbe che tale strumento, sebbene in versioni più rudimentali, fosse già in utilizzo dai Padri Pellegrini durante le navigazioni verso il Nuovo Mondo. Sicuramente lo strumento aveva già una grande diffusione in Europa nella seconda metà del Seicento grazie all'abilità raggiunta dai mastri vetrai. Questo barometro oggi è conosciuto con il nome di barometro di Goethe, in quanto ne fu trovato uno nella camera dove morì il grande pensatore tedesco. Si tratta di uno strumento molto semplice ma infallibile nel funzionamento, sebben approssimativo nella lettura.
L'oggetto è composto da un'ampolla di vetro, chiusa nella parte superiore, contenente del liquido, generalmente dell'acqua colorata, collegata attraverso il principio dei vasi comunicanti ad un tubicino sempre di vetro. Al variare della pressione atmosferica viene a crearsi una pressione, o una depressione, sul liquido contenuto nel tubicino di vetro (aperto alla sua sommità); variazioni atmosferiche che portano ad un innalzamento (bassa pressione) o un abbassamento (alta pressione) del livello del liquido ivi contenuto. Osservando le variazioni del livello del liquido è possibile prevedere l'evolvere delle condizioni meteo, con un'approssimazione di circa 24 ore.
Il barometro ad acqua sfrutta, quindi, la pressione atmosferica ( bassa/alta) e il vuoto assoluto.

La pressione atmosferica
La pressione atmosferica è la pressione presente in qualsiasi punto dell'atmosfera terrestre. Nella maggior parte dei casi il valore della pressione atmosferica è equivalente alla pressione idrostatica esercitata dal peso dell'aria presente al di sopra del punto di misura. Le aree di bassa pressione hanno sostanzialmente minor massa atmosferica sopra di esse, viceversa aree di alta pressione hanno una maggior massa atmosferica . Analogamente, con l'aumentare dell'altitudine, il valore della pressione decresce. Al livello del mare il volume di 1 m3 di aria (ad una temperatura di 20 °C) ha una massa di circa 1,3 kg. Il valore della pressione atmosferica varia anche in funzione della temperatura e della quantità di vapore acqueo contenuto nell'atmosfera e decresce con l'aumentare dell'altitudine, rispetto al livello del mare, del punto in cui viene misurata.

Il vuoto assoluto
In fisica, il vuoto è l'assenza di materia in un volume di spazio. Un vuoto parziale è espresso in unità di pressione. L'unità di misura SI della pressione è il pascal (abbreviato con Pa). È talvolta misurato anche in termini di torr o millimetri di mercurio (mmHg), usando la scala barometrica, o in rapporto alla pressione atmosferica media usando il bar. L'antitesi del vuoto, che è tecnicamente inottenibile, è chiamata pieno. La condizione di vuoto perfetto non è ottenibile in laboratorio e non è mai stata osservata in natura; si ritiene che gran parte dello spazio intergalattico consista di un vuoto quasi perfetto, con un piccolo numero di molecole per metro cubo. Inoltre, anche supponendo che in una certa regione dello spazio fisico non ci fossero molecole, la presenza dei campi (gravitazionale, elettromagnetico, ecc.) comporterebbe comunque l'assenza di un vuoto completo in tale regione dello spazio.
Il concetto di "vuoto" spesso non rispecchia la stessa condizione fisica reale a seconda dell'ambito in cui è studiato (ad esempio termodinamica, meccanica quantistica o ingegneria). In particolare, quando si parla di "grado di vuoto" (nel senso di porosità) e di "pompa a vuoto" il concetto di vuoto è differente: nel primo caso il vuoto è una parte dello spazio pertinente al solido stesso, ma non necessariamente priva di materia (ad esempio può essere riempito da un fluido, come l'aria o l'acqua), mentre nel secondo caso il vuoto consiste in un limite termodinamico a cui ci avviciniamo al diminuire della pressione. Quando inoltre si parla di "sottovuoto" ci si riferisce ad una pressione minore dell'atmosfera, ma non necessariamente nulla.

Documenti e link
Il barometro ad acqua