 |
La presión atmosférica
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a la Tierra; tiene un espesor de más de 1.000 km. A causa de su peso, ejerce una presión sobre todos los cuerpos situados en la superficie terrestre.
¿Qué es la presión atmosférica?
Un cuerpo Cualquiera situado sobre la superficie terrestre experimenta una fuerza normal considerable debido a la columna de aire que hay sobre el mismo
Se llama presión atmosférica a la fuerza, por unidad de superficie, ejercida por is atmósfera sobre los cuerpos situados en la superficie de la Tierra. Esta presión se p sobre todos los cuerpos y, al igual que en los ejuidos, actúa en todas direcciones
El experimento de Torricelli
El físico italiano Torricelli (1608-1647), discípulo de Galileo, fue quien determinó por primera vez experimentalmente, en 1643, el valor de la presión atmosférica.
Para el experimento tomó un tubo de vidrio cerrado por un extremo, de un metro de longitud aproximadamente, y lo llenó de mercurio; tapó con el dedo el extremo abierto e, invirtiéndolo, lo introdujo por ese extremo en un recipiente que contenía mercurio. Pudo comprobar, al retirar el dedo, que el nivel del mercurio en el interior del tubo descendió hasta quedar la columna de mercurio con una altura de 76 cm sobre la superficie libre del mercurio del recipiente, cuando la experiencia se realizaba al nivel del mar.
El valor de la presión atmosférica
A partir del experimento de Torricelli se puede deducir el valor de la presión atmosférica (Pam). Equivale a la presión hidrostática producida por una columna de 760 mm de mercurio. Por tanto:
El valor de la presión atmosférica al nivel del mar se utiliza como unidad de presión se llama atmósfera (atm). Otra unidad de presión es el milímetro de mercurio (mm Hg), o el Torr que equivale a la presión ejercida por una columna de mercurio de 1 mm de altura
El valor de la presión atmosférica normal es:
1 atm = 101.325 Pa= 760 mm Hg = 760 Torr
En meteorología se utilizan el bar y el milibar (mbar).
1 bar = 105 Pa = 750 Torr = 0,987 atm
En la práctica, el bar se puede aproximar a 1 atm
1 mbar = 10-3 bar = 100 Pa
La presión atmosférica y la altura
La presión atmosférica es igual al peso de la columna de aire existente encima de dicho nivel, hasta el límite superior de la atmósfera, por lo tanto, cuanto mayor sea la altitud menor será la presión atmosférica, ya que a mayor altura, menor cantidad de aire queda por encima, que por tanto pesa menos y ejerce menor presión.
Medida de la presión
Los líquidos ejercen una presión (debida a su propio peso) sobre todo aquello que se encuentra en su interior (presión hidrostática). Sucede lo mismo con los debido a los choques de las partículas contra las paredes del recipiente o de los objetos colocados en su interior (presión gaseosa).
¿Cómo se mide la presión en un fluido?
Los manómetros son instrumentos empleados para medir presiones hidrostáticas o gaseosas.
- Los manómetros de mercurio se basan en la experiencia de Torricelli. Para medir presiones parecidas a la atmosférica se utilizan los de tubo abierto y para presiones elevadas, se cierra un extremo que se llena con aire a presión.
- Los manómetros metálicos se usan cuando no se desea demasiada precisión. Están formados por un tubo metálico hueco, cerrado en un extremo. Por el otro extremo entra el gas cuya presión queremos medir. Este tubo curvado tiende a estirarse por la presión del gas y su movimiento se transmite a una aguja que se desliza sobre una escala graduada.
Encontramos manómetros en las estaciones de servicio usado para la presión de las ruedas o en las bocas de salida de los extintores medir de incendios.
Los valores dados hasta ahora para la presión atmosférica son los llamados «normales», pero cambian de un día a otro en función de las condiciones meteorológicas. Hay días de «alta presión» (anticiclón) y días de «baja presión» (borrasca). Los primeros suelen anunciar buen tiempo (soleado, sin nubes) y los segundos, mal tiempo (lluvias o nieve). Para predecir el tiempo meteorológico es necesario medir constantemente la presión atmosférica, lo cual se hace con instrumentos llamados barómetros. Hay dos tipos básicos de barómetros.
- Los barómetros de mercurio están basados en el experimento de Torricelli. Al dar una medida muy exacta, son instrumentos de referencia en laboratorios y observatorios meteorológicos.
- Los barómetros metálicos o aneroides se emplean para medir las variaciones de la presión atmosférica. La variación de la presión atmosférica deforma más o menos un tambor elaborado con paredes muy finas. Esta deformación hace que la aguja se mueva sobre la escala, indicando el valor de la presión.
Experimento de TorricelliEl experimento de Torricelli consistía en medir la presión atmosférica mediante un tubo de mercurio, para ello. llenó de mercurio un tubo de 1 m de longitud por completo, dicho tubo estaba cerrado por uno de sus extremos. Luego, invirtió el tubo sobre un recipiente abierto lleno de mercurio, de manera que el extremo cerrado del tubo quedaba arriba fuera del recipiente y el extremo abierto estaba dentro del recipiente.
Presión atmosférica disminuye al aumentar la alturaLa presión atmosférica disminuye al aumentar la altura a la que nos encontramos sobre el nivel del mar. Sin embargo, esta disminución no es uniforme, ya que al principio disminuye más rápidamente que después, debido a que la atmósfera va perdiendo densidad a medida que vamos ascendiendo, pues el aire se va enrareciendo.
Manómetro de presiónUn manómetro de presión es un dispositivo que permite medir la intensidad de fluidos en recipientes cerrados. Estos instrumentos emplean conexiones mecánicas. Por lo tanto, son principalmente útiles para medir presiones estáticas o presiones que cambian lentamente. Esto hace que su aplicación sea diferente a la de un transmisor de presión, que se utilizan en los casos en los que las presiones cambian rápidamente.