ব্যারোমিটার ও তরল স্তম্ভের উচ্চতা

ভূপৃষ্ঠে বায়ুমণ্ডলের স্বাভাবিক চাপ প্রায় ১.০১৩ × ১০⁵ Pa (১০১,৩০০ Pa)। একটি ব্যারোমিটারে এই বায়ুমণ্ডলীয় চাপ তরল স্তম্ভের নিজস্ব ওজনের চাপ (p = hρg) দ্বারা ভারসাম্য লাভ করে। যেহেতু p = hρg, তাই তরল স্তম্ভের উচ্চতা h = p ÷ (ρg)। এখানে অভিকর্ষজ ত্বরণ g ধ্রুবক হওয়ায় স্তম্ভের উচ্চতা তরলের ঘনত্বের ব্যস্তানুপাতিক (h ∝ 1/ρ)। পারদের ঘনত্ব অনেক বেশি (১৩,৬০০ kg/m³), তাই পারদ স্তম্ভের উচ্চতা মাত্র ০.৭৬ m বা ৭৬ cm হলেই তা বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান চাপ তৈরি করে। কিন্তু পানির ঘনত্ব পারদের চেয়ে ১৩.৬ গুণ কম (১,০০০ kg/m³)। ফলে পানির জন্য ১৩.৬ গুণ উঁচু স্তম্ভ দরকার: ০.৭৬ m × ১৩.৬ ≈ ১০.৩৪ m (প্রায় তিন তলা ভবনের সমান উঁচু!)। হালকা তরলের জন্য অনেক লম্বা নল প্রয়োজন, আর ভারী তরলের জন্য ছোট নলেই কাজ চলে।

বায়ুমণ্ডলীয় চাপ একটি নির্দিষ্ট চাপ (প্রতি একক ক্ষেত্রফলে বল), নির্দিষ্ট কোনো উচ্চতা নয়। ৭৬ cm উচ্চতার পানির স্তম্ভের চাপ p = ০.৭৬ × ১০০০ × ৯.৮ = ৭,৪৪৮ Pa, যা বায়ুমণ্ডলীয় চাপের (১০১,৩০০ Pa) মাত্র তেরো ভাগের এক ভাগ! এই সামান্য চাপ বায়ুমণ্ডলের প্রবল চাপকে আটকাতে পারে না, ফলে পানি নলের মাথায় উঠে উপচে পড়বে। আবার তরলের চাপ p = hρg নলের প্রস্থ বা ব্যাসের ওপর একেবারেই নির্ভর করে না। নল যত চওড়াই হোক না কেন, নলের তলদেশের ক্ষেত্রফল ও পানির ভর একই অনুপাতে বাড়ে, ফলে ক্ষেত্রফল ও ভর কাটাকাটি হয়ে চাপ কেবল উল্লম্ব উচ্চতা h এর ওপরই নির্ভর করে।