Trablho De Fisica

No início do século XVII alguns eventos observados motivaram uma revolução na ideia de vácuo e de pressão atmosférica. Em 1615, Salomon de Caus verificou que bombas aspirantes são capazes de elevar água até um limite máximo de altura. Em 1630 Baliani tentou, utilizando um sifão, passar água de um vale para outro, separados por uma colina de 20 m de altura. Baliani verificou que isso não era possível, mesmo com o vale onde estava a fonte de água encontrando-se num nível mais elevado. Galileu que, já conhecendo a altura limite de bombas aspirantes, estabeleceu que a “força do vácuo” só podia produzir efeitos até um certo ponto. Essa ideia foi apresentada em seu livro Discursos sobre duas novas ciências.

As ideias expostas na obra de Galileu motivaram algumas pessoas a realizarem experimentos sobre o vácuo. Entre 1640 e 1644 Gasparo Berti realizou algumas experiências como, por exemplo, a instalação, na fachada de sua casa em Roma, de um tubo de 11m de altura cheio de água emborcado num recipiente de vidro. Berti constatou que o nível da água era o mesmo do obtido com bombas aspirantes, ou seja, 10 m. Em 1644 o Evangelista Torricelli, discípulo de Galileu e possivelmente estimulado por ele, reproduziu o experimento de Berti, utilizando mercúrio em vez de água. Torricelli acreditava que o mercúrio, por ser mais denso, pararia numa altura menor.

Torricelli, para realizar seu experimento, utilizou um tubo com uma extremidade fechada, de aproximadamente 1 m de comprimento, completamente cheio de mercúrio. Obstruiu a extremidade aberta, mergulhando-a num recipiente com mercúrio. Com a extremidade mergulhada no líquido, Torricelli destampou a boca do tubo, observando que a coluna de mercúrio descia até um certo ponto, parando a 76cm do nível de líquido na bacia. A explicação para esta observação foi que a “força” que equilibrara 76 cm de mercúrio era exercida pelo ar, ou seja, que a “pressão atmosférica” suportava uma coluna de 76 cm de Hg e que a “força do vácuo” teria um valor limite, suportando apenas uma coluna de 76 cm de Hg ou 10 m de água. Torricelli verificou que a altura medida na vertical se mantinha, mesmo inclinando o tubo, ou mergulhando-o mais no recipiente; já o “espaço vazio” poderia diminuir, e até mesmo sumir. Mudando as dimensões do tubo verificou que a coluna de mercúrio atingia sempre a mesma altura.

De que maneira a experiência de Torricelli explica o limite de 10,3 m para a subida da coluna de água nas bombas aspirantes?

A água é 13,6 vezes menos densa que o mercúrio. Assim, para que uma coluna de água exerça em sua base a mesma pressão exercida pela atmosfera, como acontece com a coluna de mercúrio, a relação entre a altura das colunas deve ser:

altura da coluna de água=13,6 .0,76=10,3 m

Assim, podemos dizer que 760 mmHg = 10,3 mca (mca: metros de coluna de água).

Outra unidade usada para medir a pressão é a atmosfera (atm).

Patm=1 atm=760 mmHg=10,3 mca=1,013 .105 Pa

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