Un manometro può essere qualsiasi dispositivo che misura la pressione. Tuttavia, se non diversamente qualificato, il termine "manometro" si riferisce molto spesso a un tubo a forma di U parzialmente riempito di fluido. È possibile costruire facilmente questo tipo di manometro come parte di un esperimento di laboratorio per dimostrare l'effetto della pressione dell'aria su una colonna liquida.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Un manometro è uno strumento o uno strumento scientifico che misura la pressione.

Costruire un manometro

Un semplice manometro può essere costruito riempiendo parzialmente un tubo di plastica trasparente con un liquido colorato per consentire al livello del fluido di essere facilmente osservabile Il tubo viene quindi piegato a forma di U e fissato in posizione verticale. I livelli del fluido nelle due colonne verticali dovrebbero essere uguali a questo punto, poiché sono attualmente esposti alla stessa pressione. Questo livello è quindi contrassegnato e identificato come il punto zero del manometro.

Misura della pressione

Il manometro è posizionato su una scala misurata per consentire qualsiasi differenza nell'altezza delle due colonne. Questo differenziale di altezza può essere utilizzato direttamente per effettuare confronti relativi tra diverse pressioni di prova. Questo tipo di manometro può essere utilizzato anche per calcolare la pressione assoluta quando è nota la densità del liquido nel manometro.

Come funziona

Un'estremità del tubo è collegata a un gas -a tenuta stagna a una fonte di pressione di prova. L'altra estremità del tubo è lasciata aperta all'atmosfera e sarà quindi soggetta a una pressione di circa 1 atmosfera (atm). Se la pressione di prova è superiore alla pressione di riferimento di 1 atm, il liquido nella colonna di prova viene forzato verso il basso nella colonna. Questo fa sì che il fluido nella colonna di riferimento aumenti di una quantità uguale.

Calcolo della pressione

La pressione esercitata da una colonna di fluido può essere data dall'equazione P = hgd. In questa equazione, P è la pressione calcolata, h è l'altezza del fluido, g è la forza di gravità e d è la densità del liquido. Poiché il manometro misura una differenza di pressione piuttosto che una pressione assoluta, usiamo la sostituzione P = Pa - P0. In questa sostituzione, Pa è la pressione di prova e P0 è la pressione di riferimento.

Esempio: uso del manometro

Si supponga che il fluido nel manometro sia mercurio e l'altezza del fluido nel riferimento colonna è di .02 metri più alta dell'altezza del fluido nella colonna di prova. Usa 13.534 chilogrammi per metro cubo (kg /m ^ 3) per la densità di mercurio e 9.8 metri al secondo quadrato (m /s ^ 2) per l'accelerazione della gravità. È possibile calcolare la differenza di pressione tra le due colonne come hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = circa 2,653 kg • m-1 • s-2. Per le unità di pressione, è possibile utilizzare il pascal, con circa 101.325 pascal pari a 1 atm di pressione. Il differenziale di pressione nel manometro è quindi Pa - P0 = 2,653 /101,325 = 0,026 atm. Quindi, la pressione nella colonna di test (Pa) è uguale a P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.