STEP #24 - LE PAROLE NELLA STORIA

In questo grafico sono mostrati tre tipi di barometro, tutti e tre fanno la loro prima apparizione intorno al 1840 però si diffondono in modo diverso: possiamo vedere come il barometro ad aver avuto un maggior successo è stato quello aneroide, con il massimo picco intorno al 1880; anche il barometro a mercurio ha un andamento simile, anche lui ha un picco massimo intorno al 1880 però è meno esteso rispetto al barometro aneroide; infine il barometro metallico è quello che fra tutto ha avuto in successo minore. Possiamo notare come tutti e tre questi barometri al giorno d’oggi hanno un andamento asintotico verso lo zero.

Per quanto riguarda invece i termini inglesi possiamo vedere dal secondo grafico come soltanto il barometro aneroide ha avuto un grande sviluppo, mentre quello metallico e quello a mercurio non sono riusciti a trovare una buona diffusione restando pressoché costanti ad un valore nullo dal 1840 al 2000.

 

STEP #23 - LA NORMATIVA

Quando il barometro fu inventato da Torricelli la standardizzazione di un’unica unità di misura che andasse bene per tutti non era ancora stata decisa, ecco che Torricelli decise di affidarsi a qualcosa di completamente oggettivo per la misurazione della pressione atmosferica, ovvero all’altezza espressa in centimetri della colonnina di mercurio che ognuno poteva misurare e che avrebbe dato lo stesso risultato per qualsiasi misurazione.

In tempi più moderni invece sono nati degli organi il cui obiettivo è stato unificare le unità di misura.

L’Atmosfera Standard Internazionale ICAO è un’atmosfera ideale le cui caratteristiche fisiche sono stabilite dall’ICAO. L’utilizzo di tale ambiente ideale risulta utile per calibrare gli strumenti di navigazione e di misura o per collaudare apparecchiature in condizioni standardizzate.

Caratteristiche:

• Aria secca (umidità relativa: 0%) e priva di impurità;
• Pressione atmosferica al livello del mare: 1 atm = 1013,25 hPa = 1.033 N/cm^2;
• Temperatura al livello medio del mare: 15°C, ovvero 288K in termini di temperatura assoluta;
• Gradiente termico verticale: -6.5°C ogni 1000m di altitudine fino a 11000m, nullo da 11000m a 20000m di altitudine, irregolare oltre i 20000m di altitudine;
• Gradiente barico verticale: -1hPa ogni 27 ft (piedi) di altitudine.

Scala della pressione:

L'unità di misura della pressione nel Sistema Internazionale (SI) è il Pascal (Pa):

1 Pa = 1N / 1 m^2 ovvero corrispondente alla forza di 1 Newton che insiste su una superficie di 1 metro quadrato.

Oltre al suoi multipli (kPa, MPa, GPa, Tpa) viene normalmente utilizzato industrialmente il bar:

1 bar = 10^5 Pa che corrisponde circa alla pressione atmosferica.

L'ampiezza della scala di pressione varia a seconda delle diverse applicazioni:

• in campo industriale, si utilizza i GPa nelle applicazioni tradizionali, 10Gpa nella applicazioni di sinterizzazione nei materiale;
• in campo scientifico, 10 Pa nelle applicazioni in mezzo fluido, i Tpa nella applicazioni in mezzo solido.

La scala della pressione arteriosa è invece più modesta, varia tipicamente circa da 50 a 250 mmHg: il mmHg pur non essendo un'unità di misura SI (vedasi Direttiva Europea 80/181/Cee), è stato successivamente tollerata (secondo Direttiva Europea 85/1/Cee) per le difficoltà che avrebbe introdotto il cambiamento di unità in un cosi delicato settore per la salute dell'uomo (1mmHg= 133 Pa ovvero 1.33 mbar)

STEP #22 - UN MANUALE D’USO

1) Acquistare un barometro.

In commercio esistono tre tipologie di barometri, se possiedi un barometro antico molto probabilmente sarà a mercurio o aneroide, mentre oggigiorno le tipologie più diffuse sono quelli quelle elettroniche o aneroide. Di seguito trovi una breve descrizione di ogni tipologia dio barometro:

• A mercurio: questo tipo di barometro deriva dal famoso tubo di Torricelli che è stato il primo dispositivo ad essere inventato per misurare la pressione atmosferica. È caratterizzato da un tubo a fondo cieco riempito di mercurio, il cui lato aperto viene immerso in una vaschetta anch’essa piena dello stesso elemento chimico. Si viene così a creare una sorta di sistema di vasi comunicanti il cui livello di mercurio varia al variare della pressione atmosferica.
• Aneroide: il funzionamento di questo tipo di barometro non si basa su alcun liquido. Quello di viene sfruttato è infatti un aneroide di Bourdon, cioè un piccolo recipiente costruito con berillio e rame che si espande o si contrae in relazione ai cambiamenti della pressione atmosferica. Il moto generato da questa variazione viene trasmesso all’indicatore dello strumento tramite un sistema di leve e ingranaggi che visualizza la lettura della pressione atmosferica su un apposito scala graduata.
• Elettronico: questa tipologia di barometri utilizzano sensori sensori ed estensimetri che causano una variazione della tensione che viene poi convertita per essere comodamente visualizzata e letta dall’utente sul display.

2) Ottieni una misurazione accurata della pressione atmosferica presente nell’area in cui ti trovi.

La taratura di un barometro prende in considerazione la differenza di pressione dovuta all’altitudine del punto di cui andrà istallato. Nel caso di un barometro aneroide le impostazioni del costruttore sono relative a un’altitudine di riferimento pari a zero metri, cioè a livello del mare. Lo strumento dovrà quindi essere ricalibrato in base all’altitudine in cui dovrà lavorare.

3) Posizionare correttamente la lancetta dell’indicatore del tuo barometro.

Individua la piccola vite di regolazione posta sul retro dello strumento, quindi con un cacciavite ruotala lentamente per fare in modo che la lancetta dell’indicatore indichi la pressione atmosferica attualmente presente nell’area in cui ti trovi, mentre ruoti la vite di regolazione osserva l’indicatore del barometro per fermarti quando la lancetta ha raggiunto un valore desiderato.

4) Appendi il barometro in un punto che consente una facile lettura.

Appenderlo in casa i all’esterno non fa alcuna differenza tuttavia devi avere l’accuratezza di non posizionarlo in u punto che ha una forte escursione termica ad esempio visino al bagno o a una fonte di calore.

STEP #21 - NEI FUMETTI

Immagini tratte del fumetto ‘Torricelli y la vida’, per i più curiosi ecco il pdf del fumetto.

STEP #20 - IL MARCHIO

 Ecco un’immagine del marchio forse più conosciuto sul barometro, visto è il logo dell’App ‘Barometro e Altimetro’ presente sull’App Store e che conta più di un milione di download.

STEP 19 - L’ABBECEDARIO

•  A a = Atmosfera                                   (STEP #4 - LA SCIENZA)
•  B b = Barometro 
• C c = Componenti                                 (STEP #3 - UN GROSSARIO)
• D d = Densità 
• E e = Etimologia                                   (STEP #1 - IL NOME)
• F f = Fortin                                            (STEP #14 - LA TASSONOMIA)
• G g = Giovanni Battista Baliani             (STEP #1 - IL NOME)
• H h = Hectopascal                                 (STEP #20 - IL MARCHIO)
• I i = Innovazione
• L l = Liquido
• M m = Mercurio                                    (STEP #3 - UN GROSSARIO)
• N n = Nautico
• O o = Ozonosfera
• P p = Pressione
• Q q = Quota
• R r = Ricerca
• S s = Strumenti
• T t = Torricelli                                        (STEP #9 - GLI INVENTORI)
• U u = Umidità
• Vv = Vuoto
• Z z = Zona

STEP 18 - IL FRANCOBOLLO

 Francobollo usato dalla Gran Bretagna, descrive un’illustrazione di un barometro del tempo che mostra tempo tempestoso, 2001.

https://it.dreamstime.com/fotografia-editoriale-francobollo-britannico-del-barometro-del-tempo-image85161206

Questo invece è un francobollo meteorologico che commemora il 200° anniversario dall'anno in cui sono state effettuate le prime osservazioni meteorologiche a lungo termine del Canada. Progettato da George Sarras Fanais, 1968.

https://postagestampguide.com/stamps/15791/meteorology-1768-1968-1968-canada-postage-stamp

STEP #17 - I BREVETTI

Registrazione di un barometro a mercurio 25 Settembre 1911. 

(Per scaricare il pdf completo clicca qui). 

Patent: US1068726A.

In questo brevetto viene presentato un barometro che è ruotabile e un metodo per utilizzare un barometro ruotabile comprendente un tubo barometrico che trattiene il fluido barometrico che è più corto di quello richiesto dai barometri non ruotabili.  La predisposizione di un barometro girevole consente di utilizzare un fluido barometrico di densità inferiore a quella del mercurio, consentendo così di evitare l'uso del mercurio.

 (Per scaricare il pdf del brevetto completo clicca qui).

Patent: US8915135B2.

In questo brevetto invece abbiamo un barometro comprendente una membrana (a), un aneroide (b) accoppiato alla membrana (a), un serbatoio (d), un tubo capillare (e) a contatto con il serbatoio, un liquido (c) nel serbatoio e in  il tubo capillare, e mezzi (i, k), accoppiati all'aneroide, per calibrare il barometro all'altezza sul livello del mare. 

Il liquido è a contatto con la membrana, per cui una variazione della pressione dell'aria provoca una deformazione della membrana dovuta alla variazione delle dimensioni dell'aneroide, e quindi una variazione del livello del liquido nel tubo capillare. 

La pressione dell'aria viene determinata leggendo il livello del liquido.

(Per scaricare il pdf completo del brevetto clicca qui).

Patent: EP233509A1.

STEP #16 - ANATOMIE

Ecco alcune immagini trovate su Google immagini che ci spiegano visivamente come è fatto il barometro aneroide.

La prima è in italiano e ci illustra i principali elementi all'interno di un barometro aneroide.

La seconda e la terza immagine sono in spagnolo e permettono i vedere il barometro aneroide in due viste differenti.

• Resorte espiral - Molla a spirale
• Eye - Occhio
• Palanca - Leva
• Aguja - Ago
• Tambor metàllico - Tamburo metallico
• Escala - Scala (graduata)

 

                                         

 

STEP #15 - I NUMERI

I numeri espressi dal barometro sono mostrati in questa foto trovata su Google immagini, e ci spiegano bene cosa accade quando la lancetta si trova in uno di questi intervalli numerici, l’unità di misura è l’hectopascal, un multiplo del Pascal. Prima di questa unità di misura vi era il millibar, e ancora prima i millimetri di mercurio.

• Se la misura di un barometro a mercurio è superiore ai 1.043 mbar con la tendenza a diminuire rapidamente, tale valore indica tempo nuvoloso ma con un clima più caldo.
• Se la misurazione è compresa tra i 1.029 e i 1.043 mbar, ma è in rapida diminuzione, molto probabilmente sta arrivando la pioggia.
• Se la misurazione è inferiore ai 1.029 mbar e scende lentamente, significa che molto probabilmente pioverà a breve; se invece la pressione scende rapidamente significa che è imminente un temporale.

I numeri caratteristici di un comune barometro sono:

• 95mm - diametro barometro
• 1hPa - risoluzione
• da 975 a 1045 hPa - intervallo di pressione
• 1643 - anno di invenzione del primo barometro da parte di Torricelli

STEP #14 - LA TASSONOMIA

Il barometro è uno strumento che viene utilizzato nella meteorologia, si tratta di una branca della scienza dell’atmosfera che studia i fenomeni fisici che avvengono nell’atmosfera terrestre e responsabili del tempo atmosferico. La scienza dell’atmosfera a sua volta è l’insieme delle discipline scientifiche che studiano l’atmosfera e fa parte di una categoria più ampia che è la scienza della Terra. La scienza della Terra studia la morfologia superficiale, l’atmosfera che circonda il pianeta Terra e la sua evoluzione nel tempo.

Il primo barometro della storia fu il barometro ad acqua, sviluppato ufficialmente nel 1641 da Giovanni Battista Baliani e vide una grande diffusione in Europa nella seconda metà del Seicento grazie all’abilità raggiunta dai maestri vetrai. L’invenzione ufficiale del barometro viene però attribuita a Torricelli che realizzò un barometro a mercurio nel 1643. Il barometro di Fortin è l’evoluzione del barometro di Torricelli, si tratta sempre di un barometro a mercurio ma è dotato anche di termometro. Successivamente il barometro metallico, inventato nel 1843 dal francese Lucien Vidi, offrì un’alternativa più pratica ed economica al barometro a mercurio, ma a scapito di accuratezza e precisione. Quando l’elemento sensibile è costituito da un cilindro appiattito in cui è stato praticato il vuoto di parla di barometro olosterico, quando il barometro è costituito da un tubo Bourdon a sezione lenticolare si parla di barometro aneroide.

STEP #13 - LA PUBBLICITA'

Ecco alcune immagini di pubblicità sul barometro trovate su Google immagini: