La presión atmosférica, también llamada presión barométrica, es la fuerza que ejerce el aire en la atmósfera sobre la superficie de la Tierra y sobre todos los cuerpos.
Esta presión no es la misma en ningún lugar del planeta, varía según las condiciones climáticas y de relieve y está relacionada con la concentración del aire:
- Aire más concentrado: mayor presión
- Aire menos concentrado: menor presión
Los principales factores que influyen en la concentración y la presión del aire son altitud y el temperatura.
La presión atmosférica fue determinada por primera vez en 1643 por el físico y matemático Evangelista Torricelli.
¿Cómo calcular la presión atmosférica?
La presión se calcula por la relación entre la fuerza (F) y el área (A).
En el caso de la presión atmosférica, la fuerza se refiere al peso que ejerce la columna de aire sobre una determinada superficie. La presión atmosférica se mide en N / m2 (Newton por metro cuadrado) o pascal (Pa).
Dónde,
- F = fuerza medida en N (Newton)
- LA = área medida en m2
- PAG = presión medida en N / m2 o pascual (Pa)
Otra forma de calcular la presión atmosférica es usando la siguiente fórmula:
Dónde,
- D = densidad medida en kg / m³
- H = altura medida en metros
- gramo = gravedad medida en m / s²
- PAG = presión medida en pa (Pa)
Presión atmosférica al nivel del mar
Aplicando la fórmula de la presión atmosférica y utilizando el experimento de Torricelli como referencia para los valores, podemos calcular la presión atmosférica al nivel del mar. En estas condiciones, los valores son:
- Densidad del mercurio: 13,6.103 km / m3
- Aceleración de la gravedad: 9,8 m / s2
- Altura alcanzada por mercurio en el tubo: 76 cm = 0,76 m
Aplicando la fórmula (P = d x g x h), tenemos:
P = 13.6.103 x 9,8 x 0,76
p = 1.013.105 Sartén
El valor de la presión atmosférica al nivel del mar también se puede expresar mediante:
| 760 mmHg (milímetros de mercurio) |
| 1 atm (atmósfera) |
| 100.000 N / m2 (Newton por metro cuadrado) |
| 1.013 bar (barras) |
| 14,696 psi (libra por pulgada cuadrada) |
También entiende lo que es fuerza, densidad y gravedad.
Cuanto mayor sea la altitud, menor será la presión atmosférica
La altitud es uno de los principales factores que influyen en la presión atmosférica. Para comprender cómo se desarrolla esta relación, es necesario pensar en la estructura de la atmósfera.
La atmósfera es una capa de aire de 800 km, compuesta por diferentes gases, como oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Estos gases tienen masa y peso y ejercen fuerza sobre todos los cuerpos de la superficie terrestre.
Si consideramos que la presión es la fuerza sobre el área, debemos calcular la fuerza que ejerce la columna de aire sobre un área determinada.
Cuanto más cerca del nivel del mar, más grande será esta columna de aire atmosférico y, a medida que aumentamos en relieve, esta columna disminuye.
Cuanto mayor es el peso de la columna, más concentrado está el aire, es decir, las moléculas de aire están más juntas. Por otro lado, a medida que subimos en el relieve, las moléculas estarán más dispersas y el aire estará menos concentrado.
Es por eso que los escaladores tienen dificultad para respirar cuando escalan montañas. A medida que la concentración de aire es menor, las partículas están más separadas, lo que hace que el aire sea más fino.
A nivel del mar, en cambio, el aire está muy concentrado, lo que facilita la respiración.
Véase también el significado de altitud y conoce al capas de atmósfera.
Cuanto mayor sea la temperatura, menor será la presión atmosférica
La presión atmosférica también se ve influenciada por la temperatura. Solo recuerde que a altas temperaturas, las moléculas de los cuerpos se separan, al igual que el aire.
Esto significa que a temperaturas más cálidas, las moléculas de aire están más dispersas y, por lo tanto, la presión atmosférica tiende a ser menor.
En lugares fríos, las moléculas de aire se agrupan, aumentando la concentración de gases y, en consecuencia, aumentando la presión atmosférica.
conocer más sobre temperatura.
Ejemplos prácticos de presión atmosférica.
Presurización de aeronaves
Los aviones comerciales suelen volar a unos 11.000 metros sobre la superficie de la Tierra. A esta altitud el aire no está muy concentrado y el la presión atmosférica es demasiado baja, que hace imposible la vida humana.
Para permitir la respiración dentro de la cabina a esta altitud, la aeronave está presurizada. Esto significa que se inyecta una gran cantidad de aire en la cabina hasta que se alcanza una presión adecuada para humanos.
Durante el vuelo, la presión dentro del avión es mucho mayor que la presión en la atmósfera exterior, y para que esta presión no cambie, la cabina del avión debe estar completamente sellada.
A medida que el aire fluye desde el área de mayor densidad al área de menor densidad, cualquier fuga en la cabina hará que el aire se escape rápidamente de la aeronave, provocando la despresurización.
conocer más sobre presión.
Líquido en la pajita
Beber un líquido en una pajita solo es posible gracias a la acción de la presión atmosférica. Esto se debe a que la presión atmosférica ejerce una fuerza sobre el líquido de la taza.
Dentro de la pajita hay aire y por lo tanto presión, pero cuando sacamos aire del interior de la pajita, reducimos la presión en el interior.
Como hay una presión atmosférica que “empuja” el líquido hacia abajo y como el líquido fluye de la presión más alta a la más baja, el líquido subirá por la pajilla hasta llegar a la boca.
Barómetro: un instrumento para medir la presión atmosférica.
La medición de la presión atmosférica fue realizada por primera vez en 1643 por Evangelista Torricelli, un físico y matemático italiano.
Torricelli creó el barómetro de mercurio, un instrumento compuesto por un tubo de ensayo de 1 metro de largo y otro recipiente inferior, similar a un cuenco. Ambos contenedores estaban llenos de mercurio.
En su experimento, el tubo de ensayo se colocó en el recipiente con el extremo abierto hacia abajo para que no entrara aire en el tubo.
El líquido comenzó a fluir del tubo al recipiente y el sistema se equilibró cuando la columna de mercurio alcanzó los 76 cm. En la parte superior del tubo de ensayo, se formó un vacío.
La estabilización del sistema significa que la presión atmosférica que ejerce la columna de mercurio sobre el líquido es igual a la presión atmosférica ejercida por la atmósfera exterior.
Así, Torricelli determinó que la presión atmosférica al nivel del mar sería igual a 76 cmHg o 760 mmHg.
Véase también el significado de atmósfera.
