La pressione
atmosferica
di
Pietro Sparacino
Presentazione del modulo
ARGOMENTO DELLA LEZIONE:
la pressione atmosferica e la sua misura
DURATA DELLA LEZIONE:
• 1 ora d’aula + 1 ora di laboratorio
PREREQUISITI:
• conoscenza di:
nozioni di fisica generale
nozioni di matematica
OBIETTIVO:
• gli alunni dovranno conoscere la definizione di pressione atmosferica ed i principali strumenti
per misurarla
MEZZI:
• libro di testo
• libri consultabili in biblioteca
METODO:
• lezione frontale/partecipata
Tanto per capirci
Mi sento sotto pressione……
…cioè c’ è qualcosa o qualcuno che ci opprime e ci
toglie l’aria. Già ci toglie l’aria… ma vi siete mai
chiesti se l’aria ci pesa addosso???
Ebbene si, l’aria pesa e non ce ne accorgiamo
perché la nostra pressione interna bilancia quella
esterna.
Tradotto significa che…
Un piccolo esempio
…se qualcuno ci togliesse l’aria dall’interno del corpo facendo
il vuoto noi faremmo la fine del barattolo di destra. Cioè
verremmo schiacciati dalla pressione che l’aria esercita in
ogni istante sul nostro corpo
Pressione Atmosferica
 La pressione atmosferica è
la forza esercitata
dall’atmosfera sopra di noi.
 1 atm è la pressione media
al livello del mare
 È una misura del peso
dell’atmosfera sopra di noi
Un po' di ripasso

Il miscuglio di gas che costituisce l'atmosfera e che avvolge come un immenso
oceano invisibile il pianeta Terra, si estende fino a 150- 200 chilometri di
altitudine. I tre quarti di tutta l'atmosfera si trovano però in quella regione dello
spazio chiamata troposfera il cui limite superiore è di circa 7 Km ai poli, di 13
km nelle medie latitudini e di 18 Km circa all'equatore. Anticamente si
credeva che l'atmosfera fosse senza peso. Bisogna arrivare a Galileo Galilei
per accertare che, nonostante la sua natura impalpabile, un metro cubo d'aria,
al livello del mare, pesa circa 1,3 Kg. Al peso esercitato su una superficie
unitaria, ad esempio 1 cm², di una colonna d'aria che si estenda fino ai limiti
dell'atmosfera, viene dato il nome di pressione atmosferica. In condizioni
normali, tale peso al livello del mare, si aggira intorno a 1.033 g per cm².
Un po' di ripasso (2)
Mano a mano che si va verso l'alto,
diminuisce l'altezza della colonna d'aria
sovrastante l'osservatore e di
conseguenza diminuisce anche la
pressione atmosferica. Tuttavia, il
decremento è più rapido negli strati
prossimi al suolo essendo qui l'aria più
densa..
Unità di misura della pressione
La pressione atmosferica si misura con un barometro. Gli strumenti possono essere
graduati in millimetri di mercurio (mmHg), in millibar (mb) oppure in hettoPascal (hPa).
Un’atmosfera metrica (atm=1) corrisponde a:
 1,01325 Bar
 1013,25 hPa (mb)
 101325 Pascal (Pa)
 10,33 Metri di colonna d’acqua (m.c.a)
 760 Millimetri di mercurio (mmHg)
 10,1325 Newton/ cm² (N/ cm²)
 1,033 Chilogrammo/ cm² (Kg/ cm²)
 14,69 Pound/inch² (psi)
Il barometro di Torricelli
Il barometro a mercurio deriva
direttamente dal dispositivo ideato da
Torricelli (1608-1647) nel 1643 per
dimostrare l'esistenza della pressione
atmosferica. Nella forma più semplice è
costituito da un tubo in vetro della
lunghezza di 1 m circa, chiuso a
un'estremità, che, dopo essere stato
riempito di mercurio, viene immerso per
la parte libera in una vaschetta
contenente altro mercurio: nel tubo la
colonna di mercurio si alza fino a che il
suo peso non fa equilibrio con la
pressione atmosferica agente sulla
superficie libera della vaschetta.
L'altezza h della colonna di mercurio dà
quindi misura della pressione
dell'atmosfera; a livello del mare a O °C
una colonna di 2 cm² di sezione si
innalza per 760 mm, pari a una
pressione di 1.033 g/cm².
Un barometro a mercurio di precisione è
quello di Fortin, usato nelle stazioni
meteorologiche
Vuoto
760 mm Hg
Atmosfera
standard
Colonna
di mercurio
Pressione
Atmosferica
Gli strumenti di misura
Il barometro di Fortin è costituito da
un pozzetto, una canna, una scala con
nonio e da un termometro annesso. Il
pozzetto è di vetro ma ha come fondo
una borsa di pelle di camoscio che
permette l'azzeramento dello
strumento. Per questo motivo nella
parte alta dello strumento è fissata una
cuspide d'avorio con la punta rivolta
verso il basso. Per effettuare l'
azzeramento si agisce su una vite
posta sotto il pozzetto portando il livello
del superiore del mercurio a sfiorare la
punta della cuspide.
In questo modo il livello del pozzetto
coincide con lo zero della scala e
questa operazione va eseguita prima di
ogni lettura.
Strumenti di misura
Il barometro aneroide, o di Bourdon, è
costituito da una scatola metallica
contenente un sottile tubo di ottone a
sezione ellittica, perfettamente vuoto ed
avvolto a formare una circonferenza
quasi perfetta Diminuendo la pressione
atmosferica la sezione del tubo tende
diventare circolare il che fa diminuire il
raggio di curvatura del tubo le cui
estremità si allontanano; l'opposto
avviene quando la pressione aumenta.
Poiché le estremità del tubo sono
collegate ad un ago che si muove lungo
un indice graduato, è possibile leggere su
questo le variazioni di pressione
Strumenti di misura
Il barometro olosterico, o di Vidie, è
costituito da una scatola metallica di forma
cilindrica, perfettamente vuota e con pareti
sottili. La pressione atmosferica viene
equilibrata da una molla molto sensibile posta
all'interno della scatola. Variando la pressione
atmosferica, il centro della scatola si deforma,
di conseguenza la molla viene compressa
oppure allentata ed essendo collegata con un
ago, che si muove su una graduazione, è
possibile leggere le variazioni di pressione.
I barometri metallici debbono essere tarati
prima dell'uso mediante un barometro a
mercurio. Per la loro robustezza e la loro
praticità sono di uso corrente e vengono
utilizzati all'interno dei barografi
Strumenti di misura
Il barografo è uno strumento costituito
da un barometro metallico, da un
gruppo registratore e da un congegno
ad orologeria. E' usato per la
registrazione continua delle variazioni
della pressione atmosferica su un
diagramma avente il tempo come
ascissa e la pressione atmosferica come
ordinata. La curva tracciata dalla punta
scrivente del gruppo registratore prende
il nome di barogramma.