ID: 00019348
Какой жидкостный барометр более точный — наполненный ртутью, водой или спиртом? Почему?
Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина
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.