Como funciona um barómetro

Um barómetro é um instrumento meteorológico amplamente utilizado que mede a pressão atmosférica (também conhecida como pressão do ar ou pressão barométrica) - o peso do ar na atmosfera. É um dos sensores básicos incluídos nas estações meteorológicas.

Embora existam vários tipos de barómetros, são utilizados dois tipos principais em meteorologia: o barómetro de mercúrio e o barómetro aneroide.

Como funciona o barómetro de mercúrio clássico

O barómetro de mercúrio clássico é concebido como um tubo de vidro com cerca de 1 metro de altura, com uma extremidade aberta e a outra selada. O tubo está cheio de mercúrio. Este tubo de vidro fica de cabeça para baixo num recipiente, chamado reservatório, que também contém mercúrio. O nível de mercúrio no tubo de vidro desce, criando um vácuo no topo. O primeiro barómetro deste tipo foi concebido pelo físico e matemático italiano Evangelista Torricelli em 1643.

O barómetro funciona equilibrando o peso do mercúrio no tubo de vidro com a pressão atmosférica, à semelhança de uma balança. A pressão atmosférica é basicamente o peso do ar na atmosfera acima do reservatório, pelo que o nível de mercúrio continua a mudar até que o peso do mercúrio no tubo de vidro seja exatamente igual ao peso do ar acima do reservatório. Quando os dois pararem de se mover e estiverem equilibrados, a pressão é registada "lendo" o valor à altura do mercúrio na coluna vertical.

Se o peso do mercúrio for inferior à pressão atmosférica, o nível do mercúrio no tubo de vidro sobe (alta pressão). Em áreas de alta pressão, o ar afunda-se em direção à superfície da Terra mais rapidamente do que consegue fluir para as áreas circundantes. Como o número de moléculas de ar acima da superfície aumenta, há mais moléculas para exercer uma força nessa superfície. Com um peso maior de ar acima do reservatório, o nível de mercúrio sobe para um nível mais alto.

Se o peso do mercúrio for superior à pressão atmosférica, o nível de mercúrio desce (baixa pressão). Em áreas de baixa pressão, o ar está a afastar-se da superfície da Terra mais rapidamente do que pode ser substituído pelo ar que flui das áreas circundantes. Como o número de moléculas de ar acima da área diminui, há menos moléculas para exercer uma força sobre essa superfície. Com um peso reduzido de ar acima do reservatório, o nível de mercúrio desce para um nível mais baixo.

Mercúrio e aneroide

Já explorámos o funcionamento dos barómetros de mercúrio. No entanto, um dos "contras" da sua utilização é o facto de não serem os mais seguros (afinal, o mercúrio é um metal líquido altamente venenoso).

Os barómetros aneróides são mais utilizados como alternativa aos barómetros "líquidos". Inventado em 1884 pelo cientista francês Lucien Vidi, o barómetro aneroide assemelha-se a uma bússola ou a um relógio. O seu funcionamento é o seguinte: No interior de um barómetro aneroide existe uma pequena caixa de metal flexível. Uma vez que o ar foi bombeado para fora desta caixa, pequenas alterações na pressão do ar exterior fazem com que o metal se expanda e contraia. Os movimentos de expansão e contração accionam alavancas mecânicas no interior que movem uma agulha. À medida que estes movimentos fazem subir ou descer a agulha em torno do mostrador do barómetro, a alteração da pressão é facilmente visualizada.

Os barómetros aneróides são os tipos mais utilizados em casas e pequenas aeronaves.

Barómetros para telemóveis

Quer tenha ou não um barómetro em casa, no escritório, no barco ou no avião, é provável que o seu iPhone, Android ou outro smartphone tenha um barómetro digital incorporado! Os barómetros digitais funcionam como um aneroide, exceto que as peças mecânicas são substituídas por um simples transdutor sensível à pressão. Então, porque é que este sensor relacionado com o clima está no seu telemóvel? Muitos fabricantes incluem-no para melhorar as medições de altitude fornecidas pelos serviços de GPS do telemóvel (uma vez que a pressão atmosférica está diretamente relacionada com a altitude).

Se for um nerd da meteorologia, tem a vantagem adicional de poder partilhar e recolher dados sobre a pressão atmosférica com vários outros utilizadores de smartphones através da ligação permanente à Internet e das aplicações meteorológicas do seu telefone.

Milibares, polegadas de mercúrio e pascais

A pressão barométrica pode ser comunicada em qualquer uma das unidades de medida abaixo indicadas:

• Polegadas de mercúrio (inHg) - Utilizada principalmente nos Estados Unidos.
• Milibares (mb) - Utilizada pelos meteorologistas.
• Pascal (Pa) - A unidade SI de pressão, utilizada em todo o mundo.
• Atmosferas (Atm) - Pressão atmosférica ao nível do mar a uma temperatura de 59 °F (15 °C)

Para efetuar a conversão entre elas, utilize esta fórmula: 29,92 inHg = 1,0 Atm = 101325 Pa = 1013,25 mb