Experimento de Torricelli

Eu tenho umas dúvidas sobre o experimento com mercúrio para medir a pressão atmosférica.

No livro que estou lendo ele explica o experimento, falando que Torricelli encheu um tubo com mercúrio e em seguida virou esse tubo numa bacia também com mercurio, e o liquido do tubo desceu até a superficie ficar cerca de 76cm acima da superficie do mercuro da bacia.

Mas pelo que eu estive pensando, essa altura vai depender do tamanho do tubo, se eu pegar um tubo de 10m, por exemplo, e repetir o experimento, nao consigo enxergar o mercurio descendo até 76cm, o vácuo no tubo ficaria muito grande. Então para fazer o experimento deve-se limitar o tamanho do tubo?

Eu fui pesquisar na internet e achei um vídeo explicando que o experimento na verdade foi feito tirando todo o ar do tubo e em seguida colocando ele vazio na bacia para que o mercúrio subisse.

Qual é a forma correta? E o tamanho do tubo deve ser limitado?

Neste caso não existe "vácuo muito grande": o vácuo é total:

Se o tubo está cheio e você tampa a sua boca e mergulha na bacia com mercúrio, o mercúrio dentro do tubo tende a descer: acima do tubo o vácuo é total (admitindo-se que não haja nenhuma entrada de ar).

Tirar antes todo o ar do tubo é impossível: não existe bomba de vácuo que consiga; o vácuo vai ser parcial.

O comprimento do tubo deve ser maior que 76 cm

A altura do mercúrio no tubo independe da área da seção reta do tubo: depende apenas da pressão atmosférica no local da experiência (leia "paradoxo hidrostático")

Acredito que nao seja total, embora eu tenha errado no termo "vácuo muito grande"

Quando eu disse tirar todo o ar do tubo, eu quis dizer diminuir a pressão interna o máximo possivel

Eu sei que tem que ser maior que 76cm, minha pergunta foi se há limite nesse tamanho, porque nao consigo imaginar esse experimento funcionando com um tubo muito grande.

Eu sei que não depende da área da seção reta, quando eu disse tamanho estava me referindo a comprimento

CaiqueF,
 
a primeira coisa que acontece quando a gente começa a levar à "extremidade lógica" uma situação que inicialmente era de Física pura é que penetramos no mundo da Engenharia, ou seja, ter de encarar na prática a superação de problemas que são adicionados porque já não somos capazes de controlar as variáveis envolvidas.

Do ponto de vista da teoria Física não há qualquer limitação para afirmar que, ao nível do mar, a pressão atmosférica é capaz de sustentar o peso de uma coluna de mercúrio de 76 cm de altura, mais: de qualquer diâmetro!!

O problema real (engenharia é a Física do Real) é realizar tais desafios. Possivelmente uma proposta de engenharia seria algo como:

Euclides, minha dúvida é a seguinte:

Se eu pegar esse tubo de 30m e enche-lo de mercúrio e em seguida virar ele na bacia de mercurio. O nivel vai descer até 76cm acima do nivel da bacia? Ou o tamanho do tubo deve ser necessariamente proximo dos 76cm?

CaiqueF escreveu:Euclides, minha dúvida é a seguinte:

Se eu pegar esse tubo de 30m e enche-lo de mercúrio e em seguida virar ele na bacia de mercurio. O nivel vai descer até 76cm acima do nivel da bacia? Ou o tamanho do tubo deve ser necessariamente proximo dos 76cm?

Não há qualquer obstáculo teórico para isso.

Nossa, pra mim isso é totalmente contra intuitivo.

Obrigado pela resposta

Só mais uma duvida. Se dentro do tubo fica vácuo total, então o tubo tem que ser de um material forte o suficiente pra suportar a pressão atmosferica, caso contrario ele implode, certo?

Certamente. A diferença entre a pressão externa (pressão atmosférica) e  a interna (vácuo total) equivale a 1 atm
O tubo de vidro tem que suportar esta diferença de pressão.

Vou te contar uma história da minha juventude, com 14, 15 anos.
No meu colégio tínhamos um colega bem "levado".
Um dia ele fez o seguinte: jogou um palito de fósforo aceso, dentro de um tambor metálico vazio, de 200 litros, através de um furo na tampa de uns 5 cm de diâmetro.
O tambor anteriormente continha gasolina mas estava vazio. Ocorre que ainda tinha gás dentro dele, proveniente da evaporação da gasolina. A queima do gás foi instantânea, consumindo todo o oxigênio do tambor. Com isto a pressão interna caiu muito (vácuo parcial).

O que aconteceu foi uma coisa óbvia:

1) Como a pressão externa era a pressão atmosférica o tambor implodiu: o aço não suportou e foi empurrado para dentro
2) O tambor ficou reduzido a um amontoado de aço disforme.
3) O barulho de implosão foi ouvido em todo o colégio (mas ninguém se feriu)
4) O colega endiabrado levou uma suspensão!!!
5) E o pior de tudo: ele era filho do meu professor de matemática!

Obrigado pela resposta.

Eu ficava meio sem entender esse experimento pois pra mim o vácuo total era algo muito "poderoso" e dificil de ser conseguido aqui na terra. Pra mim era meio estranho ter um vácuo total e ele nao conseguir "puxar" (eu sei que é a pressão externa que empurra) uma coluna tao pequena de mercurio