Hva er et gassmanometer?

Et gassmanometer er en enhet som brukes til å måle trykket til en gass. Manometre kan være lukket eller åpen rør og kan bruke vann, kvikksølv eller annen væske for å måle trykk. Det enkleste laboratoriegassmanometeret består av et U-formet glass- eller plastrør koblet til en beholder med trykkgass i den ene enden og fylt delvis med væske. Digitale manometre selges også, og brukes mye til å kontrollere gasstrykk for husholdningsapparater.

Trykkgass utøver en kraft på beholderen. For eksempel vil en ballong strekke seg når den blåses opp - det indre lufttrykket blir større enn det utvendige lufttrykket og tvinger det tøyelige materialet i ballongen utover. Et gassmanometer bruker dette prinsippet for å måle trykket til en gass i en beholder mot atmosfæretrykk eller mot et vakuum.

Et gassmanometer med åpent rør består av en beholder fylt med trykkgass og koblet til den ene enden av et U-formet rør, som er åpent i den andre enden. Siden av røret lengst fra gassbeholderen er kalibrert med markeringer for måling. Flytende kvikksølv eller vann brukes til å fylle den nederste delen av U-røret.

Hvis det er en forskjell i trykk mellom gassen og atmosfæren, vil væsken i U-røret tvinges i en retning. Hvis for eksempel gassen i beholderen har et høyere trykk enn atmosfæren, vil væsken tvinges ned U-røret bort fra beholderen. Den vil stige langs de kalibrerte merkene mot den åpne enden, og gi en måling som kan brukes til å avlede trykket på gassen. Hvis atmosfæretrykket er større, vil det trykket tvinge væsken mot beholderen, noe som får væskenivået til å falle langs de kalibrerte merkene.

Siden både atmosfæretrykk og gasstrykk virker på væsken i røret, må begge tas med når man finner trykket til den inneholdte gassen. Når gasstrykket er større enn atmosfæretrykket, skyver ikke bare gassen væsken oppover i det motsatte røret, den skyver også luften over den. Dette betyr at atmosfæretrykk må tillegges målingen av væskehøyden for å oppnå det sanne gasstrykket. Hvis gasstrykket er lavere enn atmosfæretrykket, er det motsatte: høydemåling trekkes fra atmosfæretrykket for å finne det sanne gasstrykket.

Et lukket rør manometer bruker samme oppsett, men med en lukket ende som holder et vakuum i stedet for å være åpen for luften. Denne typen gassmanometer unngår atmosfæretrykk. Siden ingen annen trykkilde virker på den motsatte enden av røret, bestemmes væskeens høyde utelukkende av trykket til den inneholdte gassen. Gassen vil tvinge væsken en viss avstand opp i røret inn i vakuumet, på hvilket tidspunkt trykket kan avleses.