vätskekolumnen

Vätskekolumnen är en kolumn av en vätska där trycket vid kolumnens botten är bestämt av vätskans densitet, gravitation och höjden på kolumnen. I statisk vätsketeori följer trycket med höjden enligt p = p_top + ρ g h, där ρ är densiteten, g är gravitationsaccelerationen och h är höjden ned till referenspunkten. Om kolumnens överkant är öppet mot omgivningen så är p_top vanligtvis atmosfärstryck; toppen kan också vara nära vacuum i särskilda anordningar.

Praktiska tillämpningar av vätskekolumner är bland annat barometrar och manometrar. En barometer består av en vertikal vätskekolumn vars höjd balanserar atmosfärstrycket. Exemplet mest känt är kvicksilverkolonnen: vid havsnivå är ungefär 76 centimeter kvicksilver tillräckligt för att motsvara det normala atmosfärstrycket. Eftersom kvicksilver är mycket tätare än vatten skulle en vattenkolumn behöva cirka 10 meter för samma tryck, under förutsättning att toppen är nära vacuum.

Begränsningar och egenskaper hos vätskekolumnen är bland annat att höjden begränsas av den översta ytan tryck, vanligtvis en viss ångtryck (om kolumnen inte är i vacuum). Vätskans densitet och temperatur påverkar också kolumnens höjd och stabilitet. Historiskt ledde studier av vätskekolumner till uppfinningen av barometern av Evangelista Torricelli på 1600-talet, som lade grunden för förståelsen av atmosfärstryck och hydrostatik.

Se även: hydrostatik, barometer, manometer.