Unsere Erde ist rings umgeben mit einer Luftschichte, die man die
^Atmosphäre^ nennt. Da die Luft schwer ist, wird sie von der Erde
angezogen und übt deshalb auf die Oberfläche der Erde und auf alle dort
befindlichen Gegenstände nach den Gesetzen des Bodendruckes einen
^Druck^ aus, den man den ^Luftdruck^ nennt. Wir fühlen den Luftdruck
nicht, und es war auch lange Zeit sein Vorhandensein den Menschen
unbekannt, bis Torricelli, ein Schüler Galileis, denselben (1643) durch
folgenden Versuch, den #Torricellischen Versuch#, nachwies.
[Abbildung: Fig. 52.]
Eine etwa 80 _cm_ lange Glasröhre füllt man ganz mit Quecksilber,
verschließt das offene Ende mit dem Finger, kehrt sie um und stellt sie
so in ein Schälchen (Wanne) mit Quecksilber; dann entfernt man den
Finger und hält die Röhre vertikal. Man sollte meinen, das Quecksilber
würde aus der Röhre nun herauslaufen, bis es nach dem Gesetz der
kommunizierenden Röhren eben so hoch steht als im Schälchen; man findet
aber, daß es wohl etwas in der Röhre heruntersinkt, aber doch in der
Röhre um ca. 76 _cm_ höher stehen bleibt als im Schälchen. Man schließt,
daß eine Kraft vorhanden sein muß, welche das Quecksilber so hoch
hinaufdrückt, und erkennt, ^daß es der Druck der Luft ist, welcher auf
das Quecksilber im Schälchen drückt, sich in der Flüssigkeit nach allen
Seiten fortpflanzt und so das Quecksilber^ 76 _cm_ ^hoch in der Röhre
hinaufdrückt^. Der Raum in der Röhre über dem Quecksilber ist
^luftleer^, wird deshalb ein Vakuum und nach seinem Entdecker das
^Torricelli^’sche ^Vakuum^ genannt. #Der äußere Luftdruck hebt das
Quecksilber 76 _cm_ hoch.#
Weil der Luftdruck dem Druck einer Quecksilbersäule von 76 _cm_ Höhe das
Gleichgewicht halten kann, so ist die Größe des Luftdruckes gleich dem
Druck einer Quecksilbersäule von 76 _cm_ etwa auf 1 _qcm_. Da ihr
Gewicht 1 · 76 · 13,596 = 1033 _g_ ist, so #beträgt der Luftdruck ca. 1
_kg_ auf jedes _qcm_.# Das Gewicht der ganzen Luftmasse der Erde ist
nahezu = 80 000 Billionen Zentner.
Füllt man beim Torricellischen Versuch die Röhre mit Wasser, so wird es,
da es 13,5 mal leichter ist als das Quecksilber, 13,5 mal höher gehoben.
In kurzen Röhren bleibt es also ganz oben stehen, erst bei ca. 10 _m_
Länge sinkt das Wasser. #Der Luftdruck kann das Wasser 10 _m_ hoch
heben.#
Da der Bodendruck der Luft gleich dem Gewicht einer Wassersäule von 10
_m_ ist, so müßte die Luft, um vermöge ihres geringen Gewichtes (773 mal
leichter als Wasser) einen solchen Druck hervorbringen zu können, eine
Höhe von 7730 _m_ haben, vorausgesetzt, daß sie nach oben hin immer
gleich dicht bleibt. Da aber die Luft nach oben hin immer dünner wird,
so ist die Höhe der Lufthülle oder Atmosphäre viel beträchtlicher. Man
kann zwar nicht angeben, wie hoch sie wirklich ist, doch ist sie bei 15
Meilen Höhe schon ca. eine Million mal dünner als bei uns.
Als flüssiger Körper übt die Luft auch einen ^Seitendruck^ aus und
drückt nach allen Seiten eben so stark wie auf den Boden; die unteren
Luftschichten, zusammengedrückt durch das Gewicht der oberen, üben
ihrerseits einen gleich großen ^Gegendruck^ nach aufwärts aus. Daher
kommt es, daß wir den Luftdruck nicht als eine auf uns liegende Last
empfinden.
Man nennt den #Druck der Luft# auch den #Druck der oder einer
Atmosphäre#, nimmt ihn #normal gleich dem Druck einer Quecksilbersäule
von 76 _cm_ Höhe,# also #1,033 _kg_ auf 1 _qcm_#, also auch #gleich dem
Druck einer Wassersäule von 10,33 _m_ Höhe# an. Man vergleicht auch
andere Drucke messend mit dem Luftdruck, sagt also, der Bodendruck des
Wassers beträgt bei 30 _m_ Tiefe 3 Atmosphären (ca.), oder der Druck des
Dampfes in einem Dampfkessel beträgt 5 Atm., wenn nämlich der Dampf auf
jedes _qcm_ mit einer Kraft von 5 · 1,033 _kg_ drückt.
Aufgaben:
#42.# Wie groß ist der Luftdruck auf 1 _qcm_ bei 723 _mm_
Barometerstand? Sp. G. des Quecksilbers = 13,6.
#43.# Wie hoch kann der Luftdruck bei 630 _mm_ Barometerstand das Wasser
heben?
[Abbildung: Fig. 53.]
[Abbildung: Fig. 54.]