Torricelli e la fondazione della chimica fisica

Posted: July 1, 2022 in history of science, physical chemistry
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La presente cronologia evidenzia come l’invenzione del barometro da parte di Torricelli e la relativa rivoluzionaria intuizione abbiano portato alla scoperta della Legge di Boyle, formula fondamentale della chimica fisica

1643

In Italia, Evangelista Torricelli inventa il barometro che, etimologicamente, significa “misura del peso”. È il primo ad affermare che l’atmosfera ha un peso e che tale peso controbilancia esattamente il peso della colonna di mercurio nel tubo barometrico. In una lettera a un collega, scrive la famosa frase:

“Noi viviamo sommersi nel fondo d’un pelago d’aria”.

Basandosi su tale affermazione, prevede che l’altezza del mercurio all’interno del tubo sarebbe risultata inferiore a un’altitudine superiore, poiché il peso dell’aria che agisce su di esso sarebbe stato inferiore.

1644

La notizia dell’invenzione di Torricelli, e del pensiero rivoluzionario che l’ha accompagnata, arriva in Francia. Blaise Pascal, talentuoso matematico e fisico allora solo 21enne, esegue una verifica della previsione di Torricelli misurando l’altezza del barometro ai piedi e in vetta al vulcano Puy de Dôme, alto 1465 metri, situato nella zona centro-meridionale della Francia.

La misura di 23 unità in vetta e di 26 unità ai piedi del vulcano confermano la previsione di Torricelli e forniscono convincenti prove a favore della teoria che l’atmosfera abbia un peso, esercitando una pressione che controbilancia il peso del mercurio nel tubo barometrico.

1647

Torricelli muore a Firenze, probabilmente di tifo, alla giovane età di 39 anni. Viene sepolto nella Basilica di San Lorenzo nel cui chiostro si trova una lapide commemorativa che lo ricorda.

1653

Il barometro di Torricelli viene discusso in Inghilterra nei centri scientifici di Londra, Oxford e Cambridge. Henry Power, uno studente di Cambridge, verifica l’osservazione di Pascal e inizia a studiare le caratteristiche di espansione e compressione dell’aria.

1661


Photo acknowledgement: Lee Pilkington

Nell’aprile del 1661, Henry Power e l’aristocratico inglese Richard Towneley conducono un esperimento a Pendle Hill, nel nord dell’Inghilterra. Dopo aver introdotto una quantità d’aria sopra al mercurio in un tubo torricelliano ne misurano il volume; utilizzando quindi il tubo come barometro, misurano la pressione dell’aria. Salgono poi sulla collina, alta 557 metri, e sulla vetta, ripetono le misurazioni di volume e pressione. Come previsto, si verifica una diminuzione della pressione, accompagnata da un corrispondente aumento del volume dell’aria nel tubo.

Tale esperimento permette loro di dedurre una semplice relazione numerica tra la pressione e il volume dell’aria nel tubo

dove p1 e v1 rappresentano le misurazioni della pressione e del volume dell’aria nel tubo ai piedi della collina e p2 e v2 le corrispondenti misurazioni in vetta. Tale formula, caposaldo della chimica fisica, viene comunicata e pubblicata in Inghilterra nel 1662 dal filosofo naturalista anglo-irlandese Robert Boyle e diventa nota come la Legge di Boyle.

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P Mander maggio 2022

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