DCPS. Calle Torricelli (3)

(Continuación) Pues sin duda Galileo era conocedor de dicha limitación elevadora de la bomba, no en vano había inventado en 1593 una del tipo aspirante, instalando un ejemplar en los jardines de la casa Contarini de Padua en 1604.

Artilugio que al principio pareció funcionar bien hasta que recibió una carta diciéndole que no podía elevar agua por encima de poco más de 10 m; el pisano le contestó que no era un problema irresoluble, sencillamente bastaba con cambiarla por una de más fuerza, eso escribió, pero mentía, él sabía que no era posible subir más.

Físicamente era imposible, lo que no fue óbice para que la física neumática (rama de la mecánica que estudia el equilibrio y movimiento de flujos) despegara a comienzos del siglo XVII gracias a una observación suya.

Tras su muerte en 1642, Torricelli, que aceptó el nombramiento de profesor de matemáticas en la Academia de Florencia, ciudad donde se estableció de por vida, continuó sus experimentos y entre ellos la bomba aspirante, para la que tenía una explicación diferente.

Tanto para su funcionamiento como para su limitación mecánica de no poder elevar el agua (H₂O) a una altura superior a 10,34 m, es lo que tiene el conocimiento cierto de la ciencia.

Experimento de Torricelli, 1643-1644

Y en 1643, siguiendo precisamente una sugerencia del maestro, Torricelli llenó con mercurio Hg (l) un tubo de vidrio de 1,2 m de longitud y, tapándolo con el dedo, lo invirtió sobre una cubeta que contenía también dicho metal. Al retirar el dedo comprobó que sólo una porción del mercurio contenido en el tubo se vaciaba en la cubeta, permaneciendo en él unos tres cuartos de metro (0,76 m) y quedando un espacio vacío en la parte superior.

Al espacio “vacío” superior, con el tiempo, se le llamó vacío de Torricelli (era el primer vacío hecho por un físico durante un experimento) aunque en puridad sabemos que en él hay vapores de mercurio Hg (g), y de la columna del líquido explicó la razón de su existencia y altura, lejos naturalmente del ‘horror vacui’ aristotélico y galileano.

Era la presión ejercida por la masa del aire atmosférico sobre la superficie del líquido la que hacía que éste ascendiera por el tubo de la bomba hasta que su propio peso ejercía sobre la superficie la misma presión que el aire, momento en que ambos fluidos están en equilibrio. (‘Yo proclamo que la fuerza que impide que el mercurio se caiga es externa y que esa fuerza proviene de fuera del tubo’).

Bomba, barómetro, presión atmosférica

Se trataba simplemente de un efecto mecánico, si el aire pesaba, su peso forzaría al líquido del tubo a ascender (10,34 m si se trataba de agua o 0,76 m si era mercurio) hasta que encontrara una resistencia a partir de la cual no importaba que se siguiera bombeando pues podría más el peso del líquido del tubo que el del aire de la atmósfera.

Torricelli realizó diferentes experiencias con tubos distintos y en lugares y horas diferentes observando que la altura del mercurio en el tubo no dependía de su diámetro, altura, forma o tamaño de la cubeta, es decir, se trata de un equilibrio de presiones, no de fuerzas. (Continuará)

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[**] El original de esta entrada fue publicado el 09 de diciembre de 2024, en la sección DE CIENCIA POR SEVILLA, del diario digital Sevilla Actualidad.

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