Presión atmosférica

Es importante saber que el aire tiene peso y probablemente esta idea parezca un poco extraña, porque el aire parece muy ligero, incluso a nivel del mar. Sin embargo, se debe recordar que la atmósfera se extiende a grandes altitudes. La presión atmosférica es igual al peso de una columna de aire sobre un área unitaria en la superficie de la tierra.

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¿Qué es la presión atmosférica?

Es la presión que ejerce el aire en cualquier punto dentro de la atmósfera. Es el peso de la columna de aire que se encuentra en cualquier punto de la tierra y que, por consiguiente, resulta en el peso por unidad de la superficie.

Características de la presión atmosférica

Las principales características de la presión atmosférica son las siguientes:

• Es medida por medio de una unidad llamada pascal.
• A mayor altura en la atmósfera, la presión atmosférica será menor.
• Es proporcional a la densidad o a la cantidad de moléculas por unidad de volumen.
• Las variaciones de presión atmosférica son medidas mediante un barómetro.
• En zonas donde el aire es frío, la presión atmosférica es mucho mayor.
• Cuanto mayor elevación tenga determinado lugar, la cantidad de aire encima será menor.

Historia

El origen de la presión atmosférica lo encontramos junto con Evangelista Torricelli un italiano nacido el 15 de octubre del año 1609. En 1627 fue a estudiar ciencias con el benedictino Benedetto Castelli.

Estudió la obra «Diálogo de la nueva ciencia, en español», por medio de la cual se inspiró a crear algunos de los principios mecánicos. En 1632, Castelli se puso en contacto con Galileo para que éste acogiera el trabajo de Torricelli y por eso se trasladó a Arcetri, donde se unió a Galileo hasta su muerte. Luego de que Galileo muriera, Torricelli, cedió a las distinciones de Fernando II de Toscana y fue nombrado filósofo y matemático del duque y profesor de matemáticas en la Academia de Florencia.

En 1643 descubrió el principio del barómetro, que demostraba que si existía la presión atmosférica motivándose en refutar la teoría aristotélica que decía que «la naturaleza tiene horror al vacío». La unidad de presión torr se nombró en su memoria. En 1644 publicó su trabajo sobre Opera geométrica.

Cómo se calcula

Para lograr la medición de la presión atmosférica se utiliza el barómetro, del cual podemos encontrar diferentes tipos. El barómetro de mercurio fue un instrumento inventado por Torricelli, que consta simplemente de un tubo en forma de U con una rama cerrada en la que se ha hecho el vacío, de manera que la presión en la parte más elevada de esta rama es nula.

Fórmula

La fórmula que se utiliza para calcular la presión atmosférica es la siguiente:

a=ρgh

• ρ es la densidad del mercurio ρ=13550 kg/m3
• g es la aceleración de la gravedad g=9.81 m/s2
• h es la altura de la columna de mercurio h=0.76 m al nivel del mar

Unidades de medida

La presión atmosférica puede ser medida por medio de diferentes mecanismos, ellos son:

• hPa o hectopascales: es la unidad más usada en la ciencia atmosférica. La presión atmosférica media son 1013.25 hPa.
• mb o milibar o miles de bares: un bar equivale aproximadamente lo mismo que en la atmósfera. Milibares y hPa son equivalentes con lo que la presión media es de 1013.25 milibares.
• atm que es la abreviatura de atmósfera. La presión de la superficie de la tierra depende de las condiciones climatológicas.
• psi o libra por pulgada cuadrada: es la unidad media que usa la industria aeronáutica de los Estados Unidos. La presión atmosférica media es de 14.7 psi.
• Pulgada de Hg o pulgada de Mercurio: se usa más comúnmente y, la presión media es de 29.92 pulgadas de Hg.
• mm Hg o milímetros de Mercurio: La presión media es de 761.84 mm Hg.
• Torr: tiene el nombre del científico Torricelli, la presión media de esta unidad es también 761.84 torr.

A qué se debe

La razón para que se de la presión atmosférica es el peso que tiene el aire sobre un punto determinado de la superficie terrestre, por lo tanto, se puede suponer que cuanto más alto esté ese punto, la presión será menor, ya que también es menor la cantidad de aire que hay por encima.

Dónde hay mayor presión atmosférica

Mientras más cerca estemos del nivel del mar, la presión atmosférica será mayor, a medida que estamos a mayor altura, la presión irá disminuyendo. También presenta altas y bajas dependiendo de la humedad o de la temperatura en la que se encuentra la superficie. Es por esta razón que los pueblos que viven en las montañas tendrán menor presión y las que se encuentren en planicies, llanos, costas y desiertos, presentarán mayor presión. Los lugares que están ubicados en el trópico tendrán una variación de presión de acuerdo con las estaciones climáticas que presenten en el año.

Efectos

Algunos efectos que se dan por la presión atmosférica son los siguientes:

• Cuando hay baja presión atmosférica, disminuye la cantidad de oxígeno que ingresa a la sangre por medio de los pulmones.
• En lugares muy altos, entre los 3000 y 4000 metros, se puede producir la enfermedad de montaña que se caracteriza por dolor de cabeza, náuseas y dificultad para respirar.
• Con la reducción de la presión se puede producir hipoxia, edema pulmonar y hemorragias en la retina.

Importancia

La presión atmosférica es muy importante para el hombre porque regula las masas de aire frío y cálido en la tierra, ayuda a determinar cuándo habrá pocas o abundantes lluvias. Influye en la alimentación de algunos animales, la escasez de agua y los cambios climáticos.

También influyen en las diferentes actividades agrícolas pues ayuda a conocer la regulación de las lluvias, a saber, cuáles son las mejores actividades agrícolas dependiendo de las altas o bajas temperaturas.

Ejemplos de presión atmosférica

Algunos ejemplos de presiones atmosféricas son los siguientes:

• Cuando pegamos una ventosa sobre una superficie que sea lisa evitando que quede aire encerrado en la parte interna, la presión atmosférica la mantiene adherida firmemente de manera que no caiga por su peso.
• Si colocamos encima de una mesa un objeto pesado, el peso de este cuerpo va a ejercer sobre la superficie de la mesa una determinada presión.