Un manometro a tubo aperto è uno strumento che serve per misurare la pressione di un gas contenuto all'interno di un serbatoio. Il manometro è costituito da un tubo ad U contenente un liquido di densità ρ. Una estremità del tubo è collegata al serbatoio e l'altra è aperta in atmosfera alla pressione p0 = 1 atm. Supponendo che il liquido sia mercurio (ρ = 13.6 g/cm3 ), calcolare l'altezza h nei casi in cui p = 2.5 atm e in cui p = 0.5 atm. Supponiamo che inizialmente il gas abbia una pressione p = p0 e si trovi a temperatura ambiente (tA = 25 °C). Quanto sarà h se si riscalda il gas fino ad una temperatura di 100 °C (trascurare il volume del gas nel tubo) ?

Applicando la Legge di Stevin:

$\mathrm{\Delta p}=\mathrm{\rho g}h\Rightarrow h=\frac{\mathrm{\Delta p}}{\rho g}$

Nel primo caso : $h_1=\frac{\Delta p_1}{\rho g}=\frac{1.5·101300}{13600·9.8}\simeq 1.14$ m= 1140 mm

Nel secondo caso $h_2=\frac{\Delta p_2}{\rho g}=\frac{-0.5·101300}{13600·9.8}=-0.38$ m = -380 mm

Supponendo trasformazioni isovolumiche si ha :

$\frac{p_i}{T_i}=\frac{p_f}{T_f}\Rightarrow p_f=\frac{T_f}{T_i}·p_i\Rightarrow \mathrm{\Delta p}=p_f-p_i=\frac{T_f}{T_i}·p_i-p_i=\frac{T_f-T_i}{T_i}·p_i$

Da cui : $h_3=\frac{\Delta p_3}{\rho g}=\frac{T_f-T_i}{T_i}·\frac{p_i}{\rho g}=\frac{\left(100+273\right)-\left(25+273\right)}{25+273}·\frac{101300}{13600·9.8}\simeq 0.191$ m = 191 mm