Torricelli, Evangelista (1608-1647).
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- Evangelista Torricelli.
Físico y matemático italiano, nacido en 1608 y fallecido en 1647. Descubre la forma de medir la presión atmosférica mediante el barómetro de mercurio, inventado por él. Destacó tanto por su habilidad práctica como por su talento teórico.
Nace en Faenza (Italia) en 1608, pronto queda huérfano, se educa con los jesuitas y después se traslada a Roma donde con B. Castelli con quien investiga la dinámica de los gases, lo que le posibilita la oportunidad de trabajar junto a Galileo, quien entonces era matemático de la corte de Toscana, cargo que posteriormente ocupará el propio Torricelli.
En aquel entonces, había un problema en Florencia, relativo a la distribución del agua potable hasta el palacio ducal de Cósimo II de Mèdici pues las bombas aspirantes eran incapaces de elevar el agua ni siquiera hasta el primer piso desde un pozo que tenía aproximadamente unos 10 metros de profundidad; los ingenieros de Cósimo no habían podido construir una bomba capaz de extraer agua desde esa profundidad. El mismo Galileo, al que se le confió la cuestión, no pudo resolver este problema y se limitó a decir que el agua era demasiado pesada, aunque si había orientado el camino hacia la invención del barómetro cuando descubrió que el aire tenia un peso especifico.
En 1643, Torricelli prueba que utilizando mercurio la presión atmosférica equilibra al liquido en un nivel determinado, pero no lo hace elevarse más; a partir de entonces en Florencia emplearon dos bombas aspirantes, una que recogía el agua que la inferior había subido, solucionando de esta manera el problema.
Su experimento consistió en introducir en una cubeta de mercurio un tubo de vidrio aproximadamente de un metro de largo, cerrado en la parte superior, abierto en la inferior y lleno de mercurio; el liquido comenzaba a descender hasta un punto y después se detenía; la altura alcanzada es independiente de la forma y la orientación del tubo, siendo de unos 760 mm, pues había una fuerza que le impedía descender más, y mientras sobre la columna del tubo se hacia el vacío, comprobando de esta manera su existencia en contra de la hipótesis de Aristóteles según la cual la materia es compacta y continua y no tolera ningún vacío. Esta fuerza era la presión atmosférica.
Con ello, Torricelli, proporciona un método de medida de la presión atmosférica. Y en 1644 enuncia que la presión de la atmósfera era igual a la ejercida por una columna de mercurio de unos 760 mm de altura aproximadamente, ello corresponde a que la presión de la atmósfera seria menor a medida que la altura aumentase sobre el nivel del mar. Expresado matemáticamente:
la diferencia de presión entre el nivel de la cubeta (nivel A) y el nivel superior (nivel B) es igual al peso de la columna de mercurio de altura H = AB, y de sección igual a la unidad de superficie; si r es la masa especifica del mercurio a la temperatura del experimento se tiene:
pA - pB = H r g
pA no es más que la presión atmosférica existente en la superficie de la cubeta de mercurio, y PB es despreciable puesto que por encima del mercurio sólo existe el vacío. Luego:
presión atmosférica = H r g
Como a la temperatura de 0 ºC, en el nivel del mar y en un lugar de latitud 45 grados, donde g = 9,8 cm/s2, H toma el valor de 760 mm, y al medir la presión por medio de la altura de mercurio dentro de un tubo, la presión atmosférica es de 760 mm de mercurio normal.
Como consecuencia del descubrimiento del barómetro, se advirtió que el aire pesa menos a medida que aumenta la altura, algo que fue comprobado el 19 de septiembre de 1648 cuando el cuñado del físico francés Blas Pascal, siguiendo sus indicaciones asciende la montaña Puy de Dôme (Francia) y verifica las hipótesis de Torricelli, pues la columna descendió 8 centímetros cuando se hubo llegado a los 1465 metros de altitud; esta disminución de la presión del aire con la altura parecía totalmente natural pues al aumentar la altura la columna de aire que pesa sobre el aparato es cada vez menor; también se advirtió que el aire caliente es más ligero que el aire frío, y el húmedo más que el seco; todo ello facilitó la invención de los altímetros e hicieron surgir la idea de que podía ser posible ascender en el espacio por medio de globos llenos de aire caliente o de algún gas ligero. El funcionamiento de los manómetros también se basan en el principio del experimento de Torricelli.
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- Sello conmemorativo de la labor de este científico.
Enuncia uno de los principales principios de la hidrodinámica, que se conoce con el nombre de teorema de Torricelli: "bajo la acción de la gravedad solamente, la velocidad de salida de un fluido por un orificio pequeño practicado en la pared es igual a la que adquiriría un sólido cayendo libremente en el vacío desde la superficie del liquido al orificio"
Se interesa también por las matemáticas, estudiando las secciones de algunas curvas como las cónicas y derivando el área de la cicloide. Realiza un conjunto de trabajos relativos a la construcción de telescopios y microscopios esféricos. Muere en Florencia en 1647. En su honor, se denomina Torricelli (Torr) (véase Torricelli) a una unidad de presión.
