Barómetro
Barómetro (português europeu) ou barômetro (português brasileiro) é um Instrumento de medida usado para determinar a pressão atmosférica estática sendo, por conseguinte, uma forma especializada de manómetro. O instrumento é utilizado em meteorologia para medir a pressão atmosférica, em geral apresentando um valor virtual que corresponderia à pressão aerostática do ar ao nível médio do mar. Pode ser utilizado indiretamente para medição da altitude, sendo nesse caso designado por altímetro. Existem dois tipos em uso corrente: os barómetros de mercúrio e os barómetros aneroides (metálicos).
O termo barómetro foi introduzido em 1665 ou 1666 pelo naturalista irlandês Robert Boyle. A etimologia do vocábulo deriva do grego βάρος báros gravidade, peso e μετρεῖν metreín medir. O conceito de pressão atmosférica, e por conseguinte o interesse pela sua medição, aparece pela primeira vez num texto do médico renascentista Georgius Agricola, que menciona a pressão do ar como a causa da subida da água nas bombas de aspiração. Por volta de 1635, engenheiros e construtores de poços e fontanários de Florença foram encarregados de construir extensos sistemas de irrigação nos jardins do palácio ducal da cidade (Palazzo Pitti). Instalaram bombas de aspiração, mas ficaram surpreendidos ao descobrir que estas não eram capazes de extrair água a alturas superiores a cerca de 10 metros. Galileo Galilei, o mais reputado físico daquele tempo e físico do grão-duque da Toscana, envolveu-se na solução do assunto e descreveu o problema em 1638 nos seus Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze (Discursos e demonstrações matemáticas), mas faleceu em 1642 sem ter tido a oportunidade de encontrar uma explicação para o fenómeno.
Barómetros de coluna líquida
Os barómetros de coluna líquida (ou barómetros de líquido) são constituídos por um tubo vertical cheio de um líquido, que é selado hermeticamente na extremidade superior. A extremidade inferior está imersa num recipiente de armazenamento, que também contém o líquido em questão. Devido ao seu próprio peso, o líquido flui para fora do tubo, criando um vácuo na extremidade superior. A pressão do ar contraria este fenómeno, de modo que a coluna de líquido fica em repouso a uma determinada altura. Evangelista Torricelli (1608-1647) sucedeu, após o falecimento deste, a Galileo como físico da corte do grão-duque da Toscana. Retomou os estudos do seu antecessor e efetuou experiências para provar que era a pressão do ar atmosférico que impedia que um tubo invertido preenchido com mercúrio se esvaziasse completamente, ficando sempre uma certa coluna de mercúrio no interior de um tubo sujeito a vácuo. Esta coluna, independentemente da distância a que se mergulhasse o tubo na bacia, tinha, ao nível médio do mar, uma altura média de 29,9 polegadas de mercúrio (ou seja, 760 milímetros de mercúrio). Essa observação permitiu concluir que a pressão atmosférica é de cerca de 15 libras por polegada quadrada, o que em unidades modernas é equivalente a 1013,25 milibares ou 101325 Pascal.
O aneroide
Os barómetros de cápsula, também conhecidos como barómetros aneróides (do grego α-νηρός a-nerós “não líquido”), usam como sensor um corpo oco, semelhante a uma lata, feito de chapa metálica fina, que é deformado pela pressão do ar. A cápsula é evacuada até a uma pressão residual de cerca de 5 mbar (= 5 hPa = 500 Pa). A alteração do módulo de elasticidade do material das paredes da cápsula devido à temperatura é compensada com a pressão residual deixada no seu interior. Os materiais mais recentes, como as cápsulas feitas de cobre-berílio e outros métodos de compensação da temperatura, não requerem esta pressão residual. Por volta de 1700, o matemático Gottfried Leibniz, lançou o conceito do barómetro sem líquido e a primeira versão de tal objeto foi construída por Lucien Vidie (sob a forma de um barómetro aneroide metálico, construído em torno de uma cápsula cujo interior está sujeito a vácuo parcial, a cápsula de Vidie). Sendo um instrumento cujo sensor é um invólucro hermético, não apresentava perigo de derramar o líquido, como no caso dos instrumentos cujo sensor é um tubo contendo um fluido. Com isso, rapidamente tal instrumento se tornou de uso corrente em meteorologia e ciências conexas.
