O que é um manômetro de gás?

Um manômetro de gás é um dispositivo usado para medir a pressão de um gás. Os manômetros podem ser de tubo fechado ou de tubo aberto e podem usar água, mercúrio ou outro líquido para medir a pressão. O manômetro de gás de laboratório mais simples consiste em um tubo de vidro ou plástico em forma de U conectado a um recipiente de gás pressurizado em uma extremidade e preenchido parcialmente com líquido. Os manômetros digitais também são vendidos e são amplamente utilizados para verificar a pressão do gás de eletrodomésticos.

O gás pressurizado exerce uma força em seu recipiente. Por exemplo, um balão se estica quando explodido - a pressão do ar interior se torna maior que a pressão do ar exterior e força o material elástico do balão para fora. Um manômetro de gás usa esse princípio para medir a pressão de um gás em um recipiente contra a pressão atmosférica ou contra o vácuo.

Um manômetro de gás de tubo aberto consiste em um recipiente cheio de gás pressurizado e conectado a uma extremidade de um tubo em forma de U, que está aberto na outra extremidade. O lado do tubo mais distante do recipiente de gás é calibrado com marcações para medição. O mercúrio líquido ou a água são usados ​​para encher a parte inferior do tubo em U.

Se houver uma diferença de pressão entre o gás e a atmosfera, o líquido no tubo em U será forçado em uma direção. Por exemplo, se o gás no contêiner estiver a uma pressão mais alta que a atmosfera, o líquido será forçado a descer o tubo em U do contêiner. Ele aumentará ao longo das marcas calibradas em direção à extremidade aberta, fornecendo uma medida que pode ser usada para deduzir a pressão do gás. Se a pressão atmosférica for maior, essa pressão forçará o líquido em direção ao recipiente, fazendo com que o nível de líquido caia ao longo das marcas calibradas.

Como a pressão atmosférica e a pressão do gás estão agindo sobre o líquido no tubo, ambas devem ser levadas em consideração ao encontrar a pressão do gás contido. Quando a pressão do gás é maior que a pressão atmosférica, o gás não apenas empurra o líquido para cima no tubo oposto, mas também empurra o ar acima dele. Isso significa que a pressão atmosférica deve ser adicionada à medição da altura do líquido para obter a verdadeira pressão do gás. Se a pressão do gás for menor que a pressão atmosférica, o oposto se mantém: a medição da altura é subtraída da pressão atmosférica para encontrar a verdadeira pressão do gás.

Um manômetro de tubo fechado usa a mesma configuração, mas com uma extremidade fechada que retém o vácuo em vez de ser aberta ao ar. Este tipo de manômetro de gás evita a questão da pressão atmosférica. Como nenhuma outra fonte de pressão atua na extremidade oposta do tubo, a altura do líquido é determinada exclusivamente pela pressão do gás contido. O gás forçará o líquido a uma certa distância até o tubo no vácuo, momento em que a pressão poderá ser lida.