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[科普中国]-晴雨表

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历史

尽管基督教福音派传道人在1643年发明了气压计,但历史文献也表明,意大利数学家和天文学家Gasparo Berti在1640年到1643年之间无意中建造了一个水表。法国科学家和哲学家勒内·笛卡尔在1631年之前描述了一项实验的设计,以确定大气压力,但没有证据表明他当时制造了一个工作气压表。

1630年7月27日,乔瓦尼·巴蒂斯塔·巴里亚尼(Giovanni Battista Baliani)给伽利略(Galileo Galilei)写了一封信,解释了他做的一项实验,他在一个大约21米高的山丘上做了一个虹吸管,但没有成功。2伽利略反应现象的解释:他建议的压力真空,举起了水,在一定高度的水量只是变得太多,装不下更多的力,就像一根绳子,只能支持这么多的重量。这是一个关于“自然真空”的理论的重述,它可以追溯到亚里士多德,而伽利略则重申了它的抵抗。

1638年12月,伽利略的思想到达了罗马。Raffaele Magiotti和Gasparo Berti对这些想法感到兴奋,并决定寻求一种更好的方法来尝试制造真空,而不是用虹吸管。Gasparo Berti在1639年到1641年之间进行了这样的实验,结果是Gasparo Berti实验的四个记录存在,但他的实验的一个简单模型是,用一个长管子填满水,然后把管子插到一个已经装满水的盆里。管子的底端打开了,里面的水倒进了盆里。然而,只有一部分水在管道内流出,而管子里的水的水平停留在一个精确的水平,这恰好是10.3米,同样高度的伽利略观察到这是受到虹吸的限制。这个实验最重要的是,放低的水在管子上面留下了一个空隙,没有中间接触的空气来填充它。这似乎暗示了在水面上存在真空的可能性。

托里切利是伽利略的朋友和学生,他以一种新颖的方式解读了实验的结果。他提议,大气的重量,而不是真空的吸引力,把水控制在管子里。在1644年写给米开朗基罗·里奇的信中,他写道:

许多人说,真空并不存在,而另一些人则认为真空是存在的,尽管存在着对自然的厌恶和困难,我知道没有人说过它毫无困难地存在,没有自然的抵抗。我这样说:如果能找到一个明显的原因,那就是,如果我们试图制造一个真空,就会产生阻力,那么,我似乎愚蠢地试图将那些明显来自其他原因的操作归于真空。通过做一些非常简单的计算,我发现由我分配的原因(即大气的重量)本身就应该比当我们试图制造真空时产生更大的阻力。

传统上认为(尤其是亚里士多德学派),空气没有横向的重量,即地表以上的空气没有对其下方的身体施加任何重量。甚至伽利略也接受了空气的失重,这是一个简单的事实。Torricelli质疑这一假设,并提出空气有重量,而且是后者(而不是真空的吸引力),而这是(或更确切地说是推动)水柱上升的。他认为,水停留在10.3 m的水平,反映了空气对它的压力(具体来说,推动了盆地的水,从而限制了水从管道中掉入的水量)。换句话说,他认为晴雨表的平衡,测量的工具(而不是仅仅是一个工具创建一个真空)。因为他是第一个这样的观点,他通常被认为是气压计的发明者。

由于在Torricelli八卦的意大利社区流传的谣言,包括他从事某种形式的巫术或巫术,Torricelli意识到他必须保持他的实验秘密,以避免被逮捕的风险。他需要使用比水重的液体,从他之前的协会和伽利略的建议中,他通过使用水银推导出一个更短的管子。水银的密度是水的14倍,现在需要的只有80厘米,而不是1050米。

1646年,布莱斯·帕斯卡和皮埃尔·珀蒂,在马林·梅森的听证会上,重复并完善了托里塞利的实验,他在1644年被托里切利的实验证明。帕斯卡进一步设计了一个实验来测试亚里士多德的命题,即它是由液体中的蒸汽所蒸发的,而液体中充满了气压计。他的实验将水与葡萄酒进行比较,因为后者被认为更“有精神”,亚里士多德认为葡萄酒的价格要低一些(因为更多的蒸汽意味着更多的压在液体柱上)。帕斯卡公开地做了这个实验,邀请亚里士多德主义者预先预测结果。Aristotelians预言葡萄酒将会更低。事实并非如此。

然而,帕斯卡甚至更进一步测试机械理论。如果像Torricelli和Pascal这样的机械哲学家所怀疑的,空气具有横向的重量,那么在更高的高度,空气的重量就会减少。因此,帕斯卡写信给他的姐夫Florin Perier,他住在一座名叫Puy de Dome的山上,要求他做一个重要的实验。佩里尔要带一个气压计上去,并沿着水银柱的高度进行测量。然后,他将其与山脚下的测量值进行比较,以确定这些测量值是否更小。1648年9月,佩里小心翼翼地进行了实验,发现帕斯卡尔的预测是正确的。水银气压表站得越低越高。

歌德晴雨表减少大气压力预测暴风雨天气的概念,提供了理论依据天气预报设备称为“天气玻璃”或“歌德晴雨表”(命名的歌德,德国著名作家和博学的人开发了一个简单但有效的天气使用原则由Torricelli球晴雨表)。法国人le barometre Liegeois被一些说英语的人使用。这个名字反映了许多早期天气眼镜的起源——比利时列日的玻璃鼓风机。

气象球气压计由一个装有密封体的玻璃容器组成,其中一半是水。一个狭窄的壶嘴连接到水面以下的身体,上升到水面以上。狭窄的壶嘴向大气开放。当空气压力低于人体被密封的时间时,壶嘴中的水位将会上升到身体的水位之上;当空气压力升高时,壶嘴的水位将会下降到身体的水位以下。这种气压计的变化很容易在家里进行。

真空泵油晴雨表2013年2月,使用真空泵油作为晴雨表的工作流体,导致了新的“世界最高气压计”的诞生。波特兰州立大学(PSU)的气压计采用双蒸馏真空泵油,油柱高度的名义高度约为12.4 m,预计远足在±0.4米的范围超过一年的时间。真空泵油蒸气压非常低,在密度范围内是可用的,选用密度最低的真空油为PSU气压表,使油柱高度最大化。

含义(1)预测天气晴雨的气压表。有时也喻指在事物发生前的征兆。
(2)学校里,班上的心理委员有时要交这个给老师,说的是班上的好事坏事,晴雨表就是这个类似报告书的。

(3)晴雨表也指某单位的中心人物,这个人物影响着全体。

(4)在工程施工中,晴雨表记录每天的天气情况,更能详细的查看和记录该天的施工内容及找出施工事故的原因。

(5)晴雨表也称气压计,详情见气压计。