Barometro

Il barometro è uno strumento di misurazione della pressione atmosferica. Fornisce una misura della pressione atmosferica, una indicazione delle variazioni atmosferiche in corso e una grossolana previsione meteorologica del tempo.

Tipi di barometro

Esistono principalmente i seguenti tipi di barometri:

• il barometro a liquido
• il barometro metallico
• il barometro elettronico

I primi barometri della storia risalgono al XVII secolo. Erano prevalentemente dei barometri rudimentali ad acqua con misurazioni molto approssimative. Pochi anni dopo si passò ai barometri a mercurio, più precisi e affidabili.

Barometro liquido

Per capire il funzionamento del barometro liquido è utile fare riferimento al barometro inventato dal fisico Evangelista Torricelli nel 1643. Il barometro torricelliano è composto da un tubo di vetro chiuso sulla parte superiore (tubo cieco) e privo d'aria. Il tubo di vetro è capovolto in posizione verticale in una bacinella di mercurio.

Come funziona il barometro

Sul barometro di Torricelli agiscono due forze:

1. Il liquido nella colonna tende a scendere lasciando dietro di sé il vuoto pneumatico.
2. La pressione atmosferica spinge verso il basso il liquido contenuto nella vaschetta facendolo risalire sulla colonna.

A seconda della pressione dell'aria esterna, le due forze si compensano e il livello del liquido contenuto nella colonnina si stabilizza in equilibrio a una determinata altezza.

Nota. Per questo motivo la pressione è stata misurata per molti secoli in termini di millimetri di mercurio (mm Hg).

A ogni altezza della colonna misurata in millimetri, corrisponde un diverso livello di pressione atmosferica espressa in millibar (mb). La pressione del fluido eguaglia la pressione atmosferica a un'altezza critica di 760 millimetri.

Quando la pressione atmosferica è sensibilmente superiore a 760 millimetri è definita alta pressione. Viceversa quando è inferiore a 760 millimetri è definita bassa pressione.

Barometro metallico

Il barometro metallico è un tipo di barometro senza liquido che misura la pressione tramite la deformazione di un componente metallico elastico all'interno di una scatola priva d'aria. È stato inventato nel XIX secolo dal francese Lucien Vidi. È uno strumento più economico e meno ingombrante rispetto al barometro a mercurio ma meno preciso.

Esistono due tipi di barometri metallici.

• Il barometro aneroide. È composto da una scatola metallica con un tubo vuoto e sottile di ottone a sezione ellittica, avvolto su se stesso fino a formare una circonferenza. Quando la pressione atmosferica aumenta, la sezione del tubo tende a diventare più circolare modificando il raggio di curvatura del tubo. Alle estremità del tubo è collegato un ago che misura la pressione su una scala.
• Il barometro olosterico. È composto da una scatola metallica cilindrica, vuota e sottile. All'interno della scatola viene collocata una molla tarata in modo tale da compensare esattamente la pressione atmosferica esterna. Quando la pressione atmosferica aumenta, la scatola si deforma e la molla si comprime. Alla molla è collegato un ago per misurare la pressione su una scala graduata.

I barometri metallici consentirono di costruire i primi barografi della storia. In un barografo la pressione viene rilevata e scritta automaticamente in un rullo di carta mobile che gira col passare del tempo. In questo modo, è stato possibile registrare le variazioni di pressione nel corso del tempo.

Barometro elettronico

Il barometro elettronico è composto da una camera vuota dotata di sensore a deformazione a cella di carico. Il sensore trasforma la pressione in un segnale elettrico analogico fornendo in tal modo una misurazione della pressione atmosferica.

L'unità di misura del barometro

I barometri misurano la pressione dell'aria utilizzando come unità di misura il millibar ( mb ). In epoca contemporanea il sistema internazionale ha definito il Pascal (Pa) come l'unità di misura della pressione atmosferica. Un ettoPascal hPa (100 Pa) equivale a un millibar.

100 Pa = 1 mb