Historischer Torricelli-Versuch mit Quecksilber
Noch vor Otto von Guericke untersuchte der italienische Physiker Evangelista TORRICELLI (1608-1647) den Luftdruck. Er füllte wie in Abb. 1 ein einseitig offenes Rohr vollständig mit Quecksilber (Dichte 13,6 g/cm3). Anschließend drehte er es um und tauchte das offene Ende in ein ebenfalls mit Quecksilber gefülltes Becken. Es zeigte sich, dass die Quecksilbersäule im Rohr unabhängig von der Länge des Rohres eine Höhe h von ca. 760 mm hatte. Die Höhe schwankte jedoch je nach Wetterlage etwas.
Das folgende, etwas ältere Video, das von Tilo Hemmert an der Universität Würzburg stammt und aus dem das obige Bild zusammengestellt wurde, zeigt die Durchführung des Versuches.
Zu Ehren von Torricelli wurde früher die Druckeinheit 1 Torr eingeführt. Dies entspricht der Bodendruck einer 1 mm hohen Quecksilbersäule.
Aufgabe
Aufgabe
a) Erläutere, warum der Experimentator den ganzen Versuch in einer Wanne durchführt.
b) Lies aus Abb. 1 ab, wie hoch die Quecksilbersäule beim Versuch stand und berechne, welcher Luftdruck beim Versuch herrschte (Angabe in Pa).
Abgewandelter Torricelli-Versuch
Joachim Herz Stiftung
Man verschließt ein Ende mit einem Stöpsel. Das andere bleibt offen in einem mit Wasser gefüllten Eimer unter Wasser fixiert. Das geschlossene Ende zieht man zusammen mit einem Maßband hoch. Dazu braucht man ein Fenster oder einen Balkon, der etwa 10 m über dem Boden ist. Dann kann man beobachten, wie zwischen 9 m und 10 m die Wassersäule ziemlich unabhängig von der Höhe des oberen Schlauchendes bleibt und darüber der Schlauch leer ist.
Ganz genau ist der Versuch nicht, da sich immer etwas gasförmiges Wasser (Wasserdampf) und im Wasser gelöste Gase im oberen Ende sammeln und für einen geringen Gasdruck sorgen.