ID: 00019348
Какой жидкостный барометр более точный — наполненный ртутью, водой или спиртом? Почему?
Источник: сборник задач (физика 7)
В жидкостном барометре атмосферное давление уравновешивается столбом жидкости: p=\rho g h, откуда высота столба h=\dfrac{p}{\rho g}.
Чем меньше плотность \rho, тем выше столб при том же давлении. У ртути плотность очень большая (\rho\approx 13\,600\ \text{кг/м}^3), поэтому её столб всего около 760 мм. У воды плотность в 13{,}6 раза меньше, и её столб поднялся бы примерно на 10{,}3 м; у спирта плотность тоже мала, столб ещё выше.
Точность барометра в том, насколько сильно сдвигается уровень при небольшом изменении давления. У воды (и спирта) одно и то же изменение давления даёт гораздо большее смещение уровня, чем у ртути, поэтому мелкие колебания давления заметнее. Значит, водяной барометр точнее ртутного. (На практике им не пользуются из-за огромной высоты и испарения, поэтому в приборах берут ртуть.)
Самый точный — водяной (а из перечисленных самый «грубый» — ртутный). У воды и спирта плотность намного меньше, чем у ртути, поэтому одно и то же атмосферное давление поднимает их столб гораздо выше, и одинаковое изменение давления даёт большее смещение уровня — мелкие изменения давления заметнее.