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sabato 12 aprile 2014

T - GRANDI INVENTORI (Torricelli) - (T - Greats inventors)

I GRANDI INVENTORI

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TORRICELLI Evangelista
(Roma, 15 ottobre 1608 – Firenze, 25 ottobre 1647)


Evangelista Torricelli nacque a Modigliana, presso Faenza, il 15 ottobre 1608. 
Iniziato agli studi da uno zio paterno, per la sua istruzione scientifica fu affidato ai Padri Gesuiti che, nel 1627, lo inviarono a Roma per perfezionarsi. Tra i suoi maestri, il fisico romano Benedetto Castelli lo raccomandò a Galileo Galilei, che lo accolse come allievo nel suo laboratorio nel 1641.
Pochi mesi dopo,l'8 gennaio 1642, Galileo mori, e Torricelli venne nominato matematico presso I'Università di Firenze al posto dell'insigne maestro.
In quegli anni Torricelli si dedicò alle ricerche sui liquidi, scoprendo la legge della pressione atmosferica e creando di conseguenza il barometro.
Nel 1646 inventò un metodo per lavorare le lenti, e ne costruì una di 10 cm di diametro e di circa 6 metri di distanza focale, per realizzare un cannocchiale. 
Mori il 25 ottobre



Un tubo, lungo 1 metro, della sezione di 1 cm2 e sigillato a un'estremità, viene riempito di mercurio e posto, con l'apertura verso il basso tenuta chiusa in modo che non entri aria, in una bacinella anch'essa piena di mercurio. A questo punto viene aperta l'estremità inferiore e si constata che il tubo non si svuota e che il mercurio scende solo per un certo tratto.

(Vi è da notare il fatto che l'esperimento è valido con tubi di qualsiasi sezione).

Torricelli misurò l'altezza che la colonna di mercurio aveva raggiunto, pari a 760 mm, e dedusse che il peso di questa colonna era antagonista ad una forza, generata da quella che oggi chiamiamo pressione atmosferica. Il mercurio contenuto nel tubo non è infatti soggetto alla pressione esterna, al contrario di quello nella vaschetta. Torricelli notò che il mercurio contenuto nel tubo si abbassava fino ad un certo punto. Infatti la pressione agiva solo sulla vaschetta e non nel tubo non essendovi aria dentro questo, e faceva ostacolo al mercurio nel tubo. Per ottenere il valore della pressione atmosferica in pascal sarà quindi sufficiente calcolare il valore della pressione della colonna di mercurio, di cui è nota l'altezza e la densità, applicando la legge di Stevino.

 PHg = p x g x hHg = 13579 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 0,76 m

Da questo esperimento e dal suo inventore prende nome un'unità di misura della pressione, il Torr, chiamato anche "millimetro di mercurio" (mmHg dove Hg è il simbolo chimico del mercurio), in quanto indica la pressione generata da una colonna di mercurio alta 1 mm.
La scelta del mercurio non è casuale: questo materiale, infatti, ha anche allo stato liquido una densità notevole, tale da poter eguagliare la pressione atmosferica con una colonna alta, appunto soltanto 76 cm; ripetendo lo stesso esperimento con dell'acqua, per esempio, sarebbe necessario un tubo lungo 10,33 metri ma l'esperimento fallirebbe perché l'acqua alla sommità della colonna tende a evaporare in un luogo chiuso, creando saturazione, e aumentando il suo volume. in questo caso si creerebbe un aumento di pressione che spingerebbe l'acqua contenuta nel tubo verso il basso, rendendo inattendibile il valore indicato; il mercurio invece ha una bassissima tensione di vapore a temperatura ambiente e rimane liquido.

Pochi mesi dopo, sia alcuni parenti di Torricelli che il fisico francese Blaise Pascal, confermarono il suo esperimento. Quest'ultimo ripeté le misurazioni alle pendici e sulla cima del Monte Ventoso, dimostrando come al variare dell'altezza variava anche la pressione esercitata sul mercurio.




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